(57)【要約】【課題】リーダ／ライタと非接触データキャリアとの通信距離が大幅に変動しても、安定した動作を行う半導体装置を提供する。【解決手段】非接触データキャリアに保護回路を設け、リーダ／ライタとの通信距離に応じて、保護回路の動作および非動作を切り替える。保護回路の動作および非動作が切り替わるポイント（動作点）を、保護回路の入力電圧の初期状態が低く、入力電圧が徐々に上昇する場合と、保護回路の入力電圧の初期状態が高く、入力電圧が徐々に下降する場合とで異ならせる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの一端と、第１のトランジスタのドレインおよびゲートが電気的に接続され、
前記第１のトランジスタのソースと、第１の抵抗の一端および第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、
前記第１の抵抗の他端と、第３のトランジスタのドレインおよびゲート、前記第２のトランジスタのゲートならびに第４のトランジスタのソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、
前記第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方と、第２の抵抗の一端、前記第４のトランジスタのゲートおよび第５のトランジスタのゲートが電気的に接続され、
前記第５のトランジスタのソースまたはドレインの一方と、前記第１のトランジスタのドレインおよびゲートが電気的に接続され、
アンテナの他端、前記第３のトランジスタのソース、前記第２の抵抗の他端、前記第４のトランジスタのソースまたはドレインの他方および前記第５のトランジスタのソースまたはドレインの他方は接地されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記第３のトランジスタが直列に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記Ｎ個の第３のトランジスタのいずれか一のドレインおよびゲートと、前記第４のトランジスタのソースまたはドレインの一方が電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記第１のトランジスタのソースと、第１の容量の一端が電気的に接続され、
前記第１の容量の他端は接地されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、
前記第１のトランジスタのソースと、第３の抵抗の一端が電気的に接続され、
前記第３の抵抗の他端は接地されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の半導体装置を搭載した非接触データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、無線通信によりデータの送受信が可能な半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いた無線通信システムにおいて、リーダ／ライタから搬送波を送信して電磁誘導により非接触データキャリアに電力を供給し、搬送波の変調によりリーダ／ライタと非接触データキャリア間で通信が行われる。
【０００３】
リーダ／ライタより供給される電力は、リーダ／ライタのアンテナと、非接触データキャリアのアンテナとの距離により変化する。例えば、非接触データキャリアをリーダ／ライタに接触させた場合には、非接触データキャリアの内部素子に過大な電力が供給される。したがって、非接触データキャリアがリーダ／ライタからの信号を正確に復調できず、誤作動するという不具合が発生する。また、非接触データキャリアの内部素子が劣化もしくは破壊するおそれがある。
【０００４】
このような問題に対し、非接触データキャリアに過大な電力が供給された際にその内部素子を保護するための保護回路を、非接触データキャリアに設けることが知られている。
【０００５】
特許文献１では、リーダ／ライタと非接触データキャリアとの通信距離が大幅に変動しても、電力を安定的に供給できる電力電送システムおよびＩＣカードが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４５９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非接触データキャリアに設けた保護回路の動作は、非接触データキャリアからリーダ／ライタへ送信する信号に影響を与えるため、非接触データキャリアとリーダ／ライタとの間の交信の妨げとなるという課題がある。
【０００８】
このような事情に鑑みて、リーダ／ライタと非接触データキャリアとの通信距離が大幅に変動しても、安定した通信を確保できる半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
リーダ／ライタと非接触データキャリア間との通信距離に応じて、非接触データキャリアに設けた保護回路の動作および非動作を切り替えることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、保護回路の動作および非動作が切り替わるポイント（動作点）を、保護回路の入力電圧が低い初期状態から徐々に上昇する場合と、保護回路の入力電圧が高い初期状態から徐々に下降する場合と、で異ならせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
非接触データキャリアに設けた保護回路の動作および非動作を切り替えることにより、リーダ／ライタと非接触データキャリアとの通信距離が大幅に変動しても、安定した通信を確保することができる。その際、保護回路の入力電圧が徐々に上昇するかあるいは徐々に下降するかという保護回路の入力電圧の変化の方向によって、保護回路の動作点を変化させるため、安定した保護回路の動作が得られる。
【００１２】
また、リーダ／ライタと非接触データキャリアとの通信距離が極端に短い場合でも、非接触データキャリアが受ける過大な電力から、非接触データキャリアの内部素子を保護することができる。したがって、非接触データキャリアの電力に対する耐性の向上を図ることができる。その結果、非接触データキャリアの信頼性向上を図ることができる。
【００１３】
非接触データキャリアに設けた保護回路は、非接触データキャリアの内部回路による瞬間的な電力消費や、変調回路の動作に起因する微少な電圧変動から影響を受けにくいため、保護回路の動作および非動作の無意味な切り替わりを防止できる。そのため、リーダ／ライタと非接触データキャリアとの間において、安定した交信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】非接触データキャリア全体のブロック図
【図２】（Ａ）振幅変調波とパルス信号との関係を示したグラフおよび（Ｂ）直流電圧Ｖｄｃと電源電圧Ｖｄｄとの関係を示したグラフ
【図３】非接触データキャリアがクロック生成回路を備える場合におけるブロック図
【図４】整流回路１０５および保護回路１０７の回路構成の一例を示す図
【図５】整流回路１０５の回路構成の他の一例を示す図
【図６】（Ａ）直流電圧Ｖｄｃとトランジスタ４０８のゲート電位との関係を模式的に示した図および（Ｂ）直流電圧Ｖｄｃとスイッチ１１４におけるトランジスタ４１１のゲート電位との関係を模式的に示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態）
（非接触データキャリア全体の構成について）
図１は、非接触データキャリア全体のブロック図の一例である。非接触データキャリア１００は、論理回路１０１，アンテナ回路１０２，復調回路１０３，変調回路１０４，整流回路１０５，定電圧回路１０６および保護回路１０７を備えて構成される。
【００１６】
論理回路１０１は、例えば、受信したデータに基づいて応答信号を生成するなどの、機能的処理を行う。
【００１７】
アンテナ回路１０２は、リーダ／ライタ（図示せず）に対し、信号の送受信を行う。
【００１８】
ここで、アンテナ回路１０２は、アンテナ１１１および共振容量１１２を備えて構成される。アンテナ１１１は、その形状や巻き数によって、リーダ／ライタからの搬送波の受信能力が異なる。また、共振容量１１２は、アンテナ１１１、復調回路１０３、変調回路１０４、整流回路１０５および保護回路１０７との組み合わせによって、アンテナ回路１０２の共振周波数を、リーダ／ライタからの搬送波に最適化するために備えられる。
【００１９】
ただし、共振容量１１２を備えず、アンテナ１１１、復調回路１０３、変調回路１０４、整流回路１０５および保護回路１０７との組み合わせのみによって、アンテナ回路１０２の共振周波数を、リーダ／ライタからの搬送波に最適化することもできる。
【００２０】
復調回路１０３は、アンテナ回路１０２において受信された振幅変調波を復調することによってパルス信号を取り出し、これを論理回路１０１へ入力する。
【００２１】
図２（Ａ）は、振幅変調波２０１とパルス信号２０２との関係を示したグラフである。図２（Ａ）に示すように、振幅変調波２０１は、搬送波の振幅に変調を加えることによって、信号を重畳している。復調回路１０３は、搬送波の振幅に加えられた変調から、パルス信号２０２を取り出す。
【００２２】
変調回路１０４は、論理回路１０１から出力される応答信号に従って、リーダ／ライタから出力される搬送波を変調し、リーダ／ライタに応答信号を返信する。
【００２３】
整流回路１０５は、アンテナ回路１０２において受信された搬送波または振幅変調波を整流し、直流電圧Ｖｄｃを生成する。
【００２４】
定電圧回路１０６は、直流電圧Ｖｄｃから一定の電圧を生成し、生成した電圧を電源電圧Ｖｄｄとして、論理回路１０１、復調回路１０３および変調回路１０４へ供給する。
【００２５】
図２（Ｂ）は、直流電圧Ｖｄｃ２１１と電源電圧Ｖｄｄ２１２との関係を示したグラフである。図２（Ｂ）に示すように、入力電力の小さい領域２１３においては、直流電圧Ｖｄｃ２１１が低く、定電圧回路１０６は、直流電圧Ｖｄｃ２１１と電源電圧Ｖｄｄ２１２とが、ほぼ等しくなるように電圧を供給する。一方、入力電力がある一定の電力に達した領域２１４においては、アンテナ回路１０２において受信される搬送波または振幅変調波の上昇に伴い、直流電圧Ｖｄｃ２１１が上昇するが、定電圧回路１０６は、一定の電源電圧２１２を供給する。
【００２６】
保護回路１０７は、内部回路への過電圧の印加を防止するため、電圧検出回路１１３およびスイッチ１１４を備えて構成される。電圧検出回路１１３は、整流回路１０５において生成された直流電圧Ｖｄｃが所望の電圧より高い場合、スイッチ１１４を導通状態にする信号を出力する。また、直流電圧Ｖｄｃが所望の電圧より低い場合、スイッチ１１４を非導通状態にする信号を出力する。
【００２７】
ところで、図１に示す非接触データキャリア１００は、リーダ／ライタからの搬送波を、そのまま論理回路１０１の動作に必要なクロック信号ＣＬＫとして用いる場合に採用される。
【００２８】
一方、リーダ／ライタからの搬送波の周波数が、論理回路１０１の動作周波数より遅い場合や、数百ＭＨｚを超える場合などは、搬送波をそのままクロック信号ＣＬＫとして用いることができない。この場合、非接触データキャリア１００として、図３に示すようにクロック生成回路３０１を備える構成を採用する。
【００２９】
クロック生成回路３０１が、一定の周波数のクロック信号ＣＬＫを安定して論理回路１０１に供給するには、クロック生成回路３０１に供給される電源電圧Ｖｄｄ＿ＣＬＫが安定していることが必要となる。電源電圧Ｖｄｄ＿ＣＬＫは、他の回路に供給される電源電圧Ｖｄｄとは別に、定電圧回路１０６において生成される。
【００３０】
クロック生成回路３０１に供給される電源電圧は、他の回路に供給される電源電圧Ｖｄｄと同一のものでも構わない。しかし、その場合は、他の回路が消費する電流によって、クロック生成回路３０１に供給される電圧が変動するおそれがある。
【００３１】
続いて、図４に基づいて、保護回路１０７の構成および動作について説明する。
図４は、図１における整流回路１０５および保護回路１０７の回路構成の一例を示す図である。
【００３２】
なお、図４に示す回路において、Ｎチャネル型トランジスタおよびＰチャネル型トランジスタの双方が用いられている。以下、各トランジスタの導通状態または非導通状態を論ずる際には、しきい値電圧を上回るまたは下回る、と記載する。特に断りのない限り、しきい値電圧を上回る、とは、ゲート−ソース間の電圧の絶対値が、しきい値電圧の絶対値を上回ることを意味する。一方、しきい値電圧を下回る、とは、ゲート−ソース間の電圧の絶対値が、しきい値電圧の絶対値を下回ることを意味する。
【００３３】
整流回路１０５は、ダイオード接続されたトランジスタ４０１および容量４０２を備えて構成される。図４において、トランジスタ４０１および容量４０２は、半波整流回路を構成している。
【００３４】
ただし、整流回路１０５は、図４に示す構成に限られない。図５は、整流回路１０５の回路構成の他の一例を示す図である。図５において、整流回路１０５は、ダイオード接続されたトランジスタ５０１，５０２および容量５０３，５０４を備えており、半波整流回路を２段直列に接続した構成となっている。
【００３５】
このように整流回路１０５の回路構成は、半波整流回路をＮ段（Ｎは１以上の整数）直列に接続した構成を適用することができる。段数を増やすことによって、より高い直流電圧Ｖｄｃを生成可能となり、通信距離の向上が図れるが、電流供給能力は低下してしまう。そのため、整流回路１０５より後段の回路の消費電流に応じて最適な回路構成を使い分ける必要がある。
【００３６】
図４において、電圧検出回路１１３は、抵抗４０３，４０４およびトランジスタ４０５−４０７，４０８，４０９を備えて構成される。領域４１０内のトランジスタ４０５−４０７は、ダイオード接続されている。
【００３７】
領域４１０内のトランジスタ数Ｍは、１以上の整数であれば、任意の数にすることができる。領域４１０内のトランジスタ数Ｍを調節することによって、保護回路１０７の動作する電圧（動作点）を調整できる。保護回路１０７の動作する電圧を、非接触データキャリア１００を構成する素子の耐圧にあわせて調節することによって、素子の劣化や破壊を防ぐことが可能となる。
【００３８】
スイッチ１１４は、トランジスタ４１１を備えて構成される。
【００３９】
アンテナ回路１０２の一端は、トランジスタ４１１のドレインまたはソースの一方と電気的に接続されている。また、アンテナ回路１０２の他端は、トランジスタ４１１のドレインまたはソースの他方と電気的に接続されている。
【００４０】
以下、保護回路１０７の動作について説明する。
【００４１】
アンテナ回路１０２が、リーダ／ライタから送信される搬送波を受信すると、電磁誘導により交流電圧が誘起される。そして、整流回路１０５は、誘起された交流電圧から直流電圧Ｖｄｃを生成する。容量４０２は平滑容量であり、生成された直流電圧Ｖｄｃの保持ならびにリップルおよびノイズの平滑化を行う。
【００４２】
抵抗４１２は、プルダウン抵抗である。抵抗４１２は、アンテナ回路１０２が搬送波を受信しない場合、すなわち整流回路１０５で直流電圧Ｖｄｃの生成が行われない場合に、直流電圧Ｖｄｃの値を電源電圧Ｖｓｓ（＝ＧＮＤ）の値と等しくするために設けられる。なお、基準電位ＧＮＤは、０Ｖに限らず、回路の基準となる電位であればよい。
【００４３】
生成された直流電圧Ｖｄｃは、電圧検出回路１１３にて監視される。監視とは、抵抗４０３と、領域４１０内のトランジスタおよびトランジスタ４０９の合成抵抗との間で分圧された電位を取り出すことをいう。そして、電圧検出回路１１３からの出力は、スイッチ１１４におけるトランジスタ４１１のゲートに入力される。
【００４４】
ここで、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが低く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に上昇する場合の保護回路１０７の動作を説明する。初期状態では直流電圧Ｖｄｃが低いため、領域４１０内のトランジスタ各々において、ゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を下回り、これらのトランジスタは非導通状態となる。また、トランジスタ４０８におけるゲート電位はＶｄｃとほぼ等しくなるため、トランジスタ４０８も非導通状態となる。
【００４５】
このとき、電圧検出回路１１３からの出力は、ほぼ電源電圧Ｖｓｓと等しくなる。そのため、トランジスタ４０９のゲート電位は電源電圧Ｖｓｓとほぼ等しくなり、トランジスタ４０９も非導通状態となる。
【００４６】
その後、直流電圧Ｖｄｃが徐々に上昇すると、領域４１０内のトランジスタ各々においてゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回り、これらのトランジスタは導通状態となる。
【００４７】
このとき、電圧検出回路１１３からの出力は、トランジスタ４０８におけるソース−ドレイン間のインピーダンス変化に従って、トランジスタ４０８と、抵抗４０４との間で分圧された電位となる。
【００４８】
電圧検出回路１１３からの出力電位が上昇すると、トランジスタ４１１のゲート電位も上昇する。そして、トランジスタ４１１のゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回ると、トランジスタ４１１は導通状態となる。トランジスタ４１１が導通状態になると、トランジスタ４１１に電流が流れ、整流回路１０５におけるトランジスタ４０１に印加される電圧が低下する。
【００４９】
電圧検出回路１１３からの出力電位がさらに上昇し、トランジスタ４０９におけるゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回ると、トランジスタ４０９は導通状態となる。トランジスタ４０９が導通状態となると、領域４１０内のトランジスタおよびトランジスタ４０９の合成抵抗は低下する。そのため、トランジスタ４０８におけるゲート電位が下降し、トランジスタ４０８と、抵抗４０４で分圧された電位が上昇する。
【００５０】
以上のように動作する場合の電圧の変化を、図６を用いて説明する。
【００５１】
図６（Ａ）は、電圧検出回路１１３における直流電圧Ｖｄｃ６０１ならびにトランジスタ４０８のゲート電位６０２との関係を模式的に示した図である。なお、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが低く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に上昇する場合におけるゲート電位６０２について、実線で表している。この図において、縦軸は電圧、横軸は入力電力の値を示す。また、電位差６０３は、トランジスタ４０８のゲート−ソース間電圧に相当する。
【００５２】
図６（Ａ）において、入力電力が小さい領域６０４では、領域４１０内のトランジスタは非導通状態である。そのため、トランジスタ４０８のゲート電位６０２はほぼ直流電圧Ｖｄｃ６０１の値に等しく、トランジスタ４０８は非導通状態である。
【００５３】
入力電力が大きくなり、領域６０５，６０６に入ると、領域４１０内のトランジスタは導通状態となる。そのため、電位差６０３が生じ始め、トランジスタ４０８は導通状態となる。
【００５４】
さらに入力電力が大きい領域６０７に入ると、さらに直流電圧Ｖｄｃが上昇し、トランジスタ４０９は導通状態となる。そのため、トランジスタ４０８のゲート電位６０２は、急激に変化する（動作点６０８）。
【００５５】
その後、直流電圧Ｖｄｃが上昇するほど、電位差６０３は大きくなる。
【００５６】
図６（Ｂ）は、電圧検出回路１１３における直流電圧Ｖｄｃ６０１ならびにスイッチ１１４におけるトランジスタ４１１のゲート電位６１０との関係を模式的に示した図である。なお、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが低く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に上昇する場合におけるゲート電位６１０について、実線で表している。この図において、縦軸は電圧、横軸は入力電力の値を示す。
【００５７】
図６（Ｂ）において、入力電力が小さい領域６０４では、トランジスタ４０８は非導通状態である。そのため、トランジスタ４０８のドレイン電位はほぼ電源電圧Ｖｓｓに等しく、トランジスタ４１１は非導通状態である。
【００５８】
入力電力が大きくなり、領域６０５，６０６に入ると、トランジスタ４０８は導通状態となる。トランジスタ４０８のドレイン電位の上昇に伴い、トランジスタ４１１のゲート電位６１０も上昇し始める。
【００５９】
トランジスタ４１１のゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回り、トランジスタ４１１が導通状態となると、トランジスタ４１１のソース−ドレイン間のインピーダンスが変化する。領域６０５，６０６では、トランジスタ４１１は飽和領域で動作するため、ゲート−ソース間電圧の変化に従ってインピーダンスは大きく変化する。
【００６０】
さらに入力電力が大きい領域６０７に入ると、トランジスタ４１１のゲート−ソース間電圧が拡大し、トランジスタ４１１は線形領域で動作する。領域６０７では、トランジスタ４１１は完全に導通状態となり、保護回路１０７が完全に機能した状態となる。
【００６１】
以上の動作により、直流電圧Ｖｄｃが過剰に上昇した場合において、保護回路１０７が動作し、整流回路１０５に印加される電圧が制御される。
【００６２】
続いて、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが高く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に下降する場合の保護回路１０７の動作を説明する。初期状態では直流電圧Ｖｄｃが高いため、領域４１０内のトランジスタ各々において、ゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回り、これらのトランジスタは導通状態となる。また、トランジスタ４０９におけるゲート−ソース間電圧もしきい値電圧を上回るため、トランジスタ４０９も導通状態となる。
【００６３】
トランジスタ４０９が導通状態となると、トランジスタ４０９が非導通状態、かつ、領域４１０内のトランジスタが導通状態であるときと比べて、領域４１０内のトランジスタおよびトランジスタ４０９の合成抵抗は低くなる。したがって、トランジスタ４０９が導通状態であるときは、トランジスタ４０９が非導通状態であるときと比べて、領域４１０内のトランジスタおよびトランジスタ４０９の合成抵抗と、抵抗４０３との間で分圧された電位は低くなる。
【００６４】
トランジスタ４０８においても、ゲート−ソース間電圧がしきい値電圧を上回り、トランジスタ４０８は導通状態となる。同じ値の直流電圧Ｖｄｃが印加された場合、トランジスタ４０９が導通状態であるときは、トランジスタ４０９が非導通状態であるときと比べて、トランジスタ４０８におけるゲート−ソース間電圧は、高くなる。
【００６５】
したがって、電圧検出回路１１３からの出力は、トランジスタ４０８におけるソース−ドレイン間のインピーダンス変化に従って、トランジスタ４０８と、抵抗４０４との間で分圧された電位となる。同じ値の直流電圧Ｖｄｃが印加された場合、この電位は、トランジスタ４０９が導通状態であるときは、トランジスタ４０９が非導通状態であるときと比べて、高くなる。
【００６６】
電圧検出回路１１３からの出力電位は、スイッチ１１４におけるトランジスタ４１１のしきい値電圧よりも高くなり、トランジスタ４１１は導通状態となる。トランジスタ４１１が導通状態となると、トランジスタ４１１に電流が流れ、整流回路１０５におけるトランジスタ４０１に印加される電圧が低下する。
【００６７】
以上のように動作する場合の電圧の変化を、図６を用いて説明する。
【００６８】
図６（Ａ）において、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが高く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に下降する場合におけるゲート電位６０２について、一点鎖線で表している。入力電力が大きい領域６０７では、領域４１０内のトランジスタは導通状態である。さらに、トランジスタ４０８，４０９も導通状態である。
【００６９】
入力電力が次第に小さくなり、領域６０６に入っても、トランジスタ４０９は導通状態を保つ。そのため、電位差６０３は、トランジスタ４０８のしきい値電圧を上回る状態が続き、トランジスタ４０８もまた導通状態を保つ。
【００７０】
さらに入力電力が小さくなり、領域６０５に入ると、トランジスタ４０９は非導通状態となる。そのため、電位差６０３は、動作点６０９において急激に小さくなる。
【００７１】
さらに入力電力が小さくなり、領域６０４に入ると、電位差６０３はなくなり、トランジスタ４０８は非導通状態となる。
【００７２】
図６（Ｂ）において、初期状態として直流電圧Ｖｄｃが高く、その後直流電圧Ｖｄｃが徐々に下降する場合におけるゲート電位６１０について、一点鎖線で表している。入力電力が大きい領域６０７では、トランジスタ４０８のドレイン電位が、トランジスタ４０９のしきい値電圧を上回っている。そのため、トランジスタ４０８，４０９は、ともに導通状態となっている。トランジスタ４０８のドレイン電位は直流電圧Ｖｄｃに近づき、トランジスタ４１１は導通状態である。
【００７３】
入力電力が次第に小さくなり、領域６０６に入っても、トランジスタ４０８のドレイン電位が、トランジスタ４０９のしきい値電圧を上回っているため、トランジスタ４０９は導通状態にある。領域６０６においても、トランジスタ４０８のドレイン電位はほぼ直流電圧Ｖｄｃに等しく、トランジスタ４１１は導通状態である。
【００７４】
さらに入力電力が小さくなり、領域６０５に入ると、トランジスタ４０８のドレイン電位がトランジスタ４０９のしきい値電圧を下回り、トランジスタ４０９は非導通状態となる。トランジスタ４０８のゲート−ソース間電圧も急激に小さくなり、トランジスタ４０８のドレイン電位も低下する。
【００７５】
さらに入力電力が小さくなり、領域６０４に入ると、電位差６０３はなくなり、トランジスタ４０８は非導通状態となる。トランジスタ４０８のドレイン電位は、ほぼ電源電圧Ｖｓｓと等しくなり、トランジスタ４１１は非導通状態となる。
【００７６】
以上の動作により、直流電圧Ｖｄｃが所定の値以下となる場合において、保護回路１０７が動作せず、整流回路１０５に印加される電圧が制御されない。
【００７７】
上述のとおり、直流電圧Ｖｄｃの変化の方向によって、保護回路１０７の動作点は変化する。初期状態の直流電圧Ｖｄｃが低く、その後徐々に上昇する場合は、初期状態の直流電圧Ｖｄｃが高く、その後徐々に下降する場合に比べて、保護回路１０７の動作点が高い。
【００７８】
保護回路１０７が動作する電圧および停止する電圧に差を設けることで、保護回路１０７の出力電圧の立ち上がりおよび立ち下がりの特性に差を持たせている。したがって、保護回路１０７の動作および停止が変化する電圧近傍での電圧変動による、保護回路１０７の動作および非動作の無意味な切り替わりを抑制し、安定した動作が可能となる。
【００７９】
これにより、非接触データキャリアの内部回路による瞬間的な電流消費や、変調回路の動作に起因する、直流電圧Ｖｄｃの微少な電位の上昇および下降によって、トランジスタ４１１が過敏にオン、オフを繰り返すことがなくなる。そのため、保護回路１０７の動作は安定したものとなる。
【００８０】
保護回路１０７の安定した動作によって、リーダ／ライタへの送信信号に対する影響を最小限に抑えることが可能となり、無線通信の安定性向上に大きく寄与する。
【００８１】
なお、上述の回路構成について、トランジスタの極性や電源電圧の大小関係等によって適宜変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。
【符号の説明】
【００８２】
１００  非接触データキャリア
１０１  論理回路
１０２  アンテナ回路
１０３  復調回路
１０４  変調回路
１０５  整流回路
１０６  定電圧回路
１０７  保護回路
１１１  アンテナ
１１２  共振容量
１１３  電圧検出回路
１１４  スイッチ
２０１  振幅変調波
２０２  パルス信号
２１１  直流電圧Ｖｄｃ
２１２  電源電圧Ｖｄｄ
３０１  クロック生成回路
４０１  トランジスタ
４０２  容量
４０３  抵抗
４０４  抵抗
４０５  トランジスタ
４０６  トランジスタ
４０７  トランジスタ
４０８  トランジスタ
４０９  トランジスタ
４１０  領域
４１１  トランジスタ
４１２  抵抗
５０１  トランジスタ
５０２  トランジスタ
５０３  容量
５０４  容量
【図１】
2010259066.tif 000003
【図２】
2010259066.tif 000004
【図３】
2010259066.tif 000005
【図４】
2010259066.tif 000006
【図５】
2010259066.tif 000007
【図６】
2010259066.tif 000008