(57)【要約】【課題】整流装置において、コストを抑えつつ、電力の変換効率を向上させる。【解決手段】半導体装置における整流部は、入力信号ライン（ＶＩＮ１）と第３ノード（ＮＤ＿ＢＧ）の間に接続され、バックゲート電極が第３ノードに接続され、ゲート電極が第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタ（Ｍ２０１）を有する。更に整流部は、出力ライン（ＲＥＣＴＯＵＴ）と第３ノードの間に接続され、バックゲート電極が第３ノードに接続され、ゲート電極が第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタ（Ｍ２０２）と、第２ノードの電圧に応じて入力信号ラインとグラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路（ＳＷＮ）を有する。更に整流部（４００）は、出力ラインと第３ノードとの間に接続され、出力ラインの電圧が所定の電圧レベルに到達したらオン状態にされる第３スイッチ回路（ＳＷＢＧ）を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号ラインに供給された交流信号を整流して出力ラインに出力するための整流部と、
前記整流部を制御するための制御部と、を有し、
前記整流部は、第１ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記出力ラインの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路と、
第２ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインとグラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路と、
第３スイッチ回路と、を有し、
前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させ、
前記第１スイッチ回路は、
前記入力信号ラインと第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタと、
前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタと、を含み、
前記第３スイッチ回路は、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、前記出力ラインの電圧が所定の電圧レベルに到達したらオン状態にされる半導体装置。
【請求項２】
前記出力ラインの電圧が所定の基準値を超えている場合に制御信号を有効し、前記出力ラインの電圧が所定の基準値を超えていない場合に制御信号を無効にする判定回路を更に有し、
前記第３スイッチ回路は、前記制御信号が有効にされたらオン状態にされ、前記制御信号が無効にされたらオフ状態にされる請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記出力ラインからの給電により動作し、前記制御信号が有効にされたら、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させ、前記制御信号が無効にされたら、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させることを停止し、
前記所定の基準値は、前記制御部の動作が許容される最低動作電圧以上の電圧に設定される、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第３スイッチ回路は、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極に前記制御信号が供給されるＰチャネル型の第４トランジスタを含む、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１スイッチ回路は、
前記入力信号ラインと前記出力ラインとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、前記第１ノードの電圧によってゲート電極が駆動されるＰチャネル型の第３トランジスタを更に有する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１スイッチ回路は、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される抵抗を更に有する、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
相互に位相が反転した交流信号が供給される前記入力信号ラインを複数含み、
前記入力信号ライン毎に対応して設けられた前記整流部を複数含み、
前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、当該入力信号ラインに対応する整流部における前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、夫々の前記整流部を相補的に動作させ、
夫々の前記整流部は、前記第１トラジスタ及び前記第２トランジスタのゲート電極と前記出力ラインとの間に接続される第１抵抗を更に有する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項８】
夫々の前記整流部は、第２抵抗を含み、
前記第２スイッチ回路は、対応する１つの前記入力信号ラインと前記グラウンドノードとの間に接続され、ゲート電極が前記第２ノードに接続されるＮチャネル型の第５トランジスタを含み、
前記第２抵抗は、前記第５トランジスタのゲート電極と前記グラウンドノードとの間に接続される、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
請求項３に記載の半導体装置と、
前記出力ラインと前記グラウンドノードとの間に接続された安定化容量と、を含む整流装置。
【請求項１０】
アンテナと、
前記アンテナを介して入力された交流信号が前記入力信号ラインに供給される請求項９に記載の整流装置と、
前記整流装置によって前記出力ラインに供給された電圧に基づいて、安定的な直流電圧を生成する電圧生成部と、を有するワイヤレス通信装置。
【請求項１１】
前記アンテナを介してデータの送受信を行うためのデータ通信部と、
前記アンテナを介してデータの送受信を行う場合には、前記データ通信部によるデータの送受信を可能にし、前記アンテナを介して電力の受電を行う場合には、前記データ通信部によるデータの送受信を停止させるとともに、前記整流装置及び前記電圧生成部を活性化させる通信制御部と、を更に有する、請求項１０に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項１２】
前記電圧生成部によって生成された直流電圧に基づいて充電が可能にされる二次電池を更に有する請求項１０に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項１３】
出力ラインと、
相互に位相が反転した交流信号が供給される複数の入力信号ラインと、
入力信号ライン毎に対応して設けられ、対応する入力信号ラインに供給された交流信号を整流して前記出力ラインに出力する複数の整流部と、
前記複数の整流部を前記入力信号ライン毎に相補的に整流動作させる制御部と、を有し、
夫々の前記整流部は、
第１ノードと、
第２ノードと、
前記第１ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記出力ラインの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路と、
前記第２ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記グラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路と、
第１抵抗と、を有し、
前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、当該入力信号ラインに対応する整流部における前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、当該整流部における前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的にオン・オフさせ、
夫々の前記整流部における前記第１スイッチ回路は、
対応する１つの前記入力信号ラインと第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタと、
前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタと、を含み、
前記第１抵抗は、前記第１トラジスタ及び前記第２トランジスタのゲート電極と前記出力ラインとの間に接続される、半導体装置。
【請求項１４】
夫々の前記整流部は、第２抵抗を更に有し、
夫々の前記第２スイッチ回路は、
対応する１つの前記入力信号ラインとグラウンドノードとの間に接続され、ゲート電極が前記第２ノードに接続されるＮチャネル型の第３トランジスタを含み、
前記第２抵抗は、前記第３トランジスタのゲート電極と前記グラウンドノードとの間に接続される請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
夫々の前記第１スイッチ回路は、
前記入力信号ラインと前記出力ラインとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、前記第１ノードの電圧によってゲート電極が駆動されるＰチャネル型の第３トランジスタを更に有する、請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１６】
夫々の前記第１スイッチ回路は、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される抵抗を更に有する、請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の半導体装置と、
前記出力ラインと前記グラウンドノードとの間に接続された安定化容量と、を含む整流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流装置、当該整流装置を実現するための半導体装置、当該半導体装置を搭載したワイヤレス通信装置に関し、特に同期整流方式の整流装置を実現するための半導体装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年スマートフォン等の携帯端末や家電製品の完全コードレス化の要求から、電源コード等を介さずに非接触で携帯端末等に電力を供給する非接触電力伝送を用いたシステム（以下、「ワイヤレス給電システム」と称する。）の実用化が進みつつある。例えば、離間して配置されたアンテナ（コイル）間の電磁誘導を利用した方式や電磁界の共振結合を利用した電磁共鳴方式等のワイヤレス給電システムが知られている。中でも、近年は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）による通信に用いるアンテナと電磁共鳴方式のワイヤレス給電に用いるアンテナを共用し、電力の送電・受電と情報伝達のための通信とを切り替えて行うワイヤレス給電システムの開発が進んでいる。
【０００３】
ワイヤレス給電システムは、電力を送電する送電側装置と、送電された電力を受け取る受電側装置から構成され、例えば受電側装置となる携帯端末は、受け取った電力に基づいてバッテリの充電が可能にされる。受電側装置には、受け取った電力を基づいて所望の電圧等を生成するための制御を行う半導体装置（以下、「受電ＩＣ」と称する。）が搭載される。例えば、受電ＩＣは、受電側コイル（アンテナ）で受信した電力に応じた交流信号を整流装置によって整流し、整流した直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによってバッテリの充電制御に適した電圧に変換するための制御を行う。整流装置の従来技術として、例えば特許文献１及び２に開示がある。また、整流装置ではないが、ＤＣ／ＤＣコンバータの整流用のダイオードをトランジスタに置き換えた同期整流方式のＤＣ／ＤＣコンバータが特許文献３及び４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４４７７８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２９２４５号公報
【特許文献３】特開２００９−１７８０３３号公報
【特許文献４】特開２０１１−３０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
受電ＩＣによって変換された電圧はバッテリへ供給される。バッテリの充電を効率良く行うためには、受電ＩＣによって、アンテナで受信した電力をバッテリの充電制御に適した電圧に効率良く変換することが重要である。受電ＩＣによる電力の変換効率を高めるためには、ＤＣ／ＤＣコンバータによって整流された直流電圧をバッテリの充電制御に適した電圧に変換するときの損失のみならず、整流装置によって交流信号を直流電圧に変換するときの損失も低減させることが必要である。一方で、近年の市場におけるワイヤレス給電システムの低価格化の要求から、受電ＩＣの低コスト化も求められている。
【０００６】
本願発明者は、本願に先立って、整流装置における整流用のダイオードをＰチャネル型のトランジスタに置き換えることにより変換効率を向上させることを検討した。検討の結果、整流用のダイオードを単に１つのＰチャネル型のトランジスタに置き換えた場合、当該トランジスタのバックゲート電極の接続先によっては、上記トランジスタの周辺に形成される寄生ＰＮＰトランジスタを介してＰ型基板（サブストレート）にリーク電流が流れてしまい、整流装置の出力側に接続された容量がチャージされず、出力電圧が上昇しないという問題が見出された。そこで、本願発明者は、整流用のダイオードを、直列接続された２つのトランジスタに置き換え、これらのトランジスタのソース同士を接続するとともにバックゲートをソースに接続した構成とすることを検討した。これによれば、ドレイン・バックゲート間のボディダイオードにより、２つのトランジスタのバックゲート電極は、ＤＣ的に整流装置の入力側又は出力側の高い方の電圧に固定される。しかしながら、整流装置に入力される交流信号が高電圧から低電圧に切り替わったとき、上記トランジスタの交流信号が供給されるドレイン電極を形成するＰ型の拡散層とバックゲート電極を形成するＮウェルと間の寄生のジャンクション容量を介して、過渡的に、当該Ｎウェルの電圧が低下してしまう。その結果、上記Ｎウェルをベース電極とする寄生ＰＮＰトランジスタを介して基板にリーク電流が流れることにより、整流装置の変換効率が低下することが明らかとなった。この対策として、バックゲート電極を形成するＮウェルとＰ型基板との間に絶縁層を形成する製造プロセスを採用することもできるが、ＩＣの製造コストが増加するため適当ではない。なお、特許文献３及び４に開示されている技術は、あくまでＤＣ／ＤＣコンバータとして動作させる際の整流素子の制御方法に関するものであり、整流装置における整流素子の制御方法については特に考慮されていない。
【０００７】
このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【０００９】
すなわち、本半導体装置において、入力信号ラインに供給された交流信号を整流して出力ラインに出力するための整流部は、第１ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記出力ラインの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路と、第２ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記グラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路と、を有する。制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させる。第１スイッチ回路は、入力信号ラインと第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタと、出力ラインと第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタを含む。第１スイッチ回路は、更に、出力ラインと第３ノードとの間に接続され、出力ラインの電圧が所定の電圧レベルに到達したらオン状態にされる第３スイッチ回路を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１１】
すなわち、本半導体装置によれば、コストを抑えつつ、電力の変換効率を向上させた整流装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る整流装置を搭載したワイヤレス通信装置を含むワイヤレス給電システムを例示する図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る整流回路１０６の内部構成を例示する図である。
【図３】図３は、整流回路１０６におけるトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る整流回路１０６の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図５】図５は、期間５００において遮断されるリーク電流経路を示す整流回路１０６の模式断面図である。
【図６】図６は、期間５０１において遮断されるリーク電流経路を示す整流回路１０６の模式断面図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る整流回路１０６の比較例としての別の整流部４００Ｘを例示する図である。
【図８】図８は、比較例としての整流部４００ＸにおけるトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する図である。
【図９】図９は、ＮウェルとＰ型基板との間に絶縁層を形成する半導体製造プロセスによってトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３を形成した場合の断面構造を例示する図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る整流装置を搭載したワイヤレス通信装置を含むワイヤレス給電システムを例示する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る整流回路１２６の内部構成を例示する図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る整流回路１２６の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図１３】図１３は、整流回路１２６における整流部５１０の第１スイッチ回路ＳＷＰを構成するトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する図である。
【図１４】図１４は、ＮＦＣ通信機能を持たないワイヤレス給電を主目的としたワイヤレス給電システムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１４】
〔１〕（整流回路の出力電圧が所定レベルに到達したら、整流素子を構成する直列接続された２つのトランジスタのＢＧ電極を上記出力電圧に固定する半導体装置）
本願の代表的な実施の形態に係る半導体装置（１００）は、入力信号ライン（ＶＩＮ）に供給された交流信号を整流して出力ライン（ＲＥＣＴＯＵＴ）に出力するための整流部（４００）と、前記整流部を制御するための制御部（４０１）を有する。前記整流部は、第１ノード（ＧＰＨ）の電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記出力ラインの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路（ＳＷＰ）と、第２ノード（ＧＮＬ）の電圧に応じて、前記入力信号ラインとグラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路（ＳＷＮ）と、第３スイッチ回路（ＳＷＢＧ）と、を有する。前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させる。前記第１スイッチ回路は、前記入力信号ラインと第３ノード（ＮＤ＿ＢＧ）との間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタ（Ｍ２０１）を含む。前記第１スイッチ回路は、更に、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタ（Ｍ２０２）を含む。前記第３スイッチ回路は、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、前記出力ラインの電圧が所定の電圧レベルに到達したらオン状態にされる。
【００１５】
本半導体装置において、出力ラインの電圧が所定の電圧レベルよりも低い状態では、第１トランジスタと第２トランジスタのボディダイオードにより、第１トランジスタ及び第２トランジスタのバックゲート電極（第３ノード）に入力信号ライン又は出力ラインのいずれか高い方の電圧が供給される。例えば、入力信号ラインの方が出力ラインに比べて電圧が高いタイミングにおいては、第１及び第２トランジスタのバックゲート電極に入力信号ラインの電圧が供給される。これにより、第１トランジスタの入力信号ラインに接続されるＰ型拡散層と、バックゲート電極（Ｎウェル）と、Ｐ型基板（Ｐ−ｓｕｂ）とによって形成される寄生ＰＮＰトランジスタ（３０３）がオンし難くなり、入力信号ラインからＰ型基板に流れるリーク電流が小さくなる。他方、出力ラインの電圧が所定の電圧レベルを超えた状態では、第３スイッチ回路により、第１及び第２トランジスタのバックゲート電極（第３ノード）は出力ラインの電位に固定される。これにより、入力信号ラインの電圧変動に伴う寄生容量を介したバックゲート電極の過渡的な電圧変動を抑えることができる。その結果、第２トランジスタの出力ラインに接続されるＰ型拡散層と、バックゲート電極（Ｎウェル）と、Ｐ型基板とによって形成される寄生ＰＮＰトランジスタ（３０５）がオンし難くなり、出力ラインからＰ型基板に流れるリーク電流が小さくなる。すなわち、整流部におけるリーク電流の発生を低減することができる。また、本半導体装置によれば、上記リーク電流を抑えるために、ＮウェルとＰ型基板との間に絶縁層を形成するような特殊な半導体製造プロセスを適用する必要はない。したがって、本半導体装置によれば、コストを抑えつつ、電力の変換効率を向上させた整流装置を実現することができる。
【００１６】
〔２〕（出力ラインの電圧レベルを判定する判定回路の判定結果に応じて第３スイッチ回路をオン・オフを切り替える）
項１の半導体装置は、前記出力ラインの電圧が所定の基準値（ＶＴＨ）を超えている場合に制御信号（ＰＰＧＢ）を有効し、前記出力ラインの電圧が所定の基準値を超えていない場合に前記制御信号を無効にする判定回路（４１０）を更に有する。前記第３スイッチ回路は、前記制御信号が有効にされたらオン状態にされ、前記制御信号が無効にされたらオフ状態にされる。
【００１７】
これによれば、第１及び第２トランジスタのバックゲート電極の制御が容易となる。
【００１８】
〔３〕（制御部の動作が許容される電源電圧レベルを判定する判定回路と第３スイッチ回路のオン・オフ制御のための判定回路を共用する）
項２の半導体装置において、前記制御部は、前記出力ラインからの給電により動作し、前記制御信号が有効にされたら、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させ、前記制御信号が無効にされたら、前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的に動作させることを停止する。前記所定の基準値は、前記制御部の動作が許容される最低動作電圧以上の電圧に設定される。
【００１９】
これによれば、第３スイッチ回路のオン・オフを制御するための回路を別途用意する必要がないから、チップ面積の増加が抑えられ、製造コストの低減に資する。また、出力ラインの電圧が、制御部の動作が許容される電圧まで上昇していれば、第１トランジスタの入力信号ラインに接続されるＰ型拡散層と、バックゲート電極（Ｎウェル）と、Ｐ型基板（Ｐ−ｓｕｂ）とによって形成される寄生ＰＮＰトランジスタ（３０３）がオンしてリーク電流が流れる可能性は低いので、変換効率の低下を抑制する十分な効果が期待できる。
【００２０】
〔４〕（第３スイッチ回路；Ｐチャネル型のトランジスタ）
項１乃至３の何れかの半導体装置において、前記第３スイッチ回路は、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極に前記制御信号が供給されるＰチャネル型の第４トランジスタ（Ｍ２０４）を含む。
【００２１】
これによれば、第３スイッチ回路を容易に実現できる。
【００２２】
〔５〕（直列接続された２つのトランジスタと並列に接続される第３トランジスタ）
項１乃至４の何れかの半導体装置において、前記第１スイッチ回路は、前記入力信号ラインと前記出力ラインとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、前記第１ノードの電圧によってゲート電極が駆動されるＰチャネル型の第３トランジスタ（Ｍ２０３）を更に含む。
【００２３】
これによれば、第１スイッチ回路ＳＷＰのオン抵抗を更に小さくすることができ、整流回路による電力の変換効率を更に向上させることが可能となる。
【００２４】
〔６〕（２つのトランジスタのゲート・ソース間に接続される抵抗）
項１乃至５の何れかの半導体装置において、前記第１スイッチ回路は、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される抵抗（Ｒ２０１）を更に有する。
【００２５】
これによれば、第１及び第２トランジスタをオフさせるときに、当該トランジスタのソース電極が不定な状態になることを防止することができる。すなわち、出力ラインと入力信号ラインの間に第１及び第２トランジスタのボディダイオードが逆向きに直列接続された状態を実現し、第１及び第２トランジスタのオフ時に、出力ラインと入力信号ラインの間の非導通状態を実現することができる。
【００２６】
〔７〕（２重化された整流部における夫々の整流用トランジスタのゲート電極と出力ラインとの間に接続される抵抗）
項１乃至６の何れかの半導体装置（１２０）は、相互に位相が反転した交流信号が供給される前記入力信号ライン（ＶＩＮ１、ＶＩＮ２）を複数含み、前記入力信号ライン毎に対応して設けられた前記整流部（５１０、５１１）を複数含む。前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、当該入力信号ラインに対応する整流部における前記第１ノード（ＧＰＨ＿１、ＧＰＨ＿２）及び前記第２ノード（ＧＮＬ＿１、ＧＮＬ＿２）の電圧を制御することにより、夫々の前記整流部を相補的に動作させる。夫々の前記整流部は、前記第１トラジスタ及び前記第２トランジスタのゲート電極と前記出力ラインとの間に接続される第１抵抗（ＲＧ１、ＲＧ３）を更に有する。
【００２７】
これによれば、例えば整流部の電源電圧が低い状態等において、整流部の第１スイッチ回路を駆動する第１ノードが不定な電圧状態になったとしても、第１スイッチ回路を構成する第１、第２トランジスタのゲート電圧を固定することができる。これにより、一方の入力信号ラインから出力ラインを介して他方の入力信号ラインに電流が流れることを防止することができる。
【００２８】
〔８〕（２重化された整流部における夫々のロー側のトランジスタのゲート電極とグラウンドノードとの間に接続された抵抗）
項７の半導体装置において、夫々の前記整流部は第２抵抗（ＲＧ２、ＲＧ４）を含む。前記第２スイッチ回路は、対応する１つの前記入力信号ラインと前記グラウンドノードとの間に接続され、ゲート電極が前記第２ノードに接続されるＮチャネル型の第５トランジスタ（Ｍ２０５、Ｍ２１０）を含む。前記第２抵抗は、前記第５トランジスタのゲート電極と前記グラウンドノードとの間に接続される。
【００２９】
これによれば、例えば整流回路の電源電圧が低い状態等において、整流部の第２スイッチ回路を駆動する第２ノードが不定な電圧状態になったとしても、第２スイッチ回路を構成する第５トランジスタのゲート電圧を固定することができる。これにより、双方の入力信号ラインから第２スイッチ回路を介してグラウンドノードに電流が流れることを防止することができる。
【００３０】
〔９〕（整流回路）
本願の代表的な実施の形態に係る整流装置（２０、２１）は、項１乃至８の何れかに記載の半導体装置（１００、１２０）と、前記出力ラインと前記グラウンドノードとの間に接続された安定化容量（ＣＯＵＴ）とを含む。
【００３１】
これによれば、変換効率の高い整流装置を提供することができる。
【００３２】
〔１０〕（ワイヤレス通信装置）
本願の代表的な実施の形態に係るワイヤレス通信装置（１０、１２）は、アンテナ（１０３）と、前記アンテナを介して入力された交流信号が前記入力信号ラインに供給される項９に記載の整流装置（２０、２１）と、前記整流装置によって前記出力ラインに供給された電圧に基づいて、安定的な直流電圧を生成する電圧生成部（１０７）と、を有する。
【００３３】
これによれば、アンテナを介して受電した交流電力を直流電力に変換する変換効率の高いワイヤレス通信装置を提供することができる。
【００３４】
〔１１〕（ＮＦＣと受電を切替え可能なワイヤレス通信装置）
項１０のワイヤレス通信装置は、前記アンテナを介してデータの送受信を行うためのデータ通信部（１０１）を更に有する。本ワイヤレス通信装置は、前記アンテナを介してデータの送受信を行う場合には、前記データ通信部によるデータの送受信を可能にし、前記アンテナを介して電力の受電を行う場合には、前記データ通信部によるデータの送受信を停止させるとともに、前記整流装置及び前記電圧生成部を活性化させる通信制御部（１０２、１０４）を更に有する。
【００３５】
〔１２〕（バッテリ内蔵のワイヤレス通信装置）
項１０のワイヤレス通信装置において、前記電圧生成部によって生成された直流電圧に基づいて充電が可能にされる二次電池（１０５）を更に有する。
【００３６】
これによれば、整流装置の電力損失が抑えられることにより、二次電池の充電効率の向上が期待できる。
【００３７】
〔１３〕（２重化された整流部における夫々の整流用トランジスタのゲート電極と出力ラインとの間に接続された抵抗を有する半導体装置）
本願の代表的な実施の形態に係る半導体装置（１２０）は、出力ライン（ＲＥＣＴＯＵＴ）と、相互に位相が反転した交流信号が供給される複数の入力信号ライン（ＶＩＮ１、ＶＩＮ２）と、を有する。本半導体装置は更に、入力信号ライン毎に対応して設けられ、対応する入力信号ラインに供給された交流信号を整流して前記出力ラインに出力する複数の整流部（５１０、５１１）と、前記複数の整流部を前記入力信号ライン毎に相補的に整流動作させる制御部（５０２）と、を有する。夫々の前記整流部は、第１ノード（ＧＰＨ＿１、ＧＰＨ＿２）と、第２ノード（ＧＮＬ＿１、ＧＮＬ＿２）と、を有する。夫々の前記整流部は、更に、前記第１ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記出力ラインの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路（ＳＷＰ）と、前記第２ノードの電圧に応じて、前記入力信号ラインと前記グラウンドノードの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路（ＳＷＮ）と、第１抵抗（ＲＧ１、ＲＧ３）と、を有する。前記制御部は、前記入力信号ラインに供給された交流信号の信号レベルに応じて、当該入力信号ラインに対応する整流部における前記第１ノード及び前記第２ノードの電圧を制御することにより、当該整流部における前記第１スイッチ回路及び前記第２スイッチ回路を相補的にオン・オフさせる。夫々の前記整流部における前記第１スイッチ回路は、対応する１つの前記入力信号ラインと第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第１トランジスタ（Ｍ２０１、Ｍ２０６）を含む。夫々の前記整流部における前記第１スイッチ回路は、更に、前記出力ラインと前記第３ノードとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、ゲート電極が前記第１ノードの電圧に基づいて駆動される第２トランジスタ（Ｍ２０２、２０７）を含む。前記第１抵抗は、前記第１トラジスタ及び前記第２トランジスタのゲート電極と前記出力ラインとの間に接続される。
【００３８】
これによれば、例えば整流回路の電源電圧が低い状態等において、整流部の第１スイッチ回路を駆動する第１ノードが不定な電圧状態になったとしても、第１スイッチ回路を構成する第１、第２トランジスタのゲート電圧を固定することができる。これにより、一方の入力信号ラインから出力ラインを介して他方の入力信号ラインに電流が流れることを防止することができる。
【００３９】
〔１４〕（２重化された整流部における夫々のロー側のトランジスタのゲート電極とグラウンドノードとの間に接続された抵抗）
項１３の半導体装置において、夫々の前記整流部は、第２抵抗（ＲＧ２、ＲＧ４）を更に有する。前記第２スイッチ回路は、対応する１つの前記入力信号ラインとグラウンドノードとの間に接続され、ゲート電極が前記第２ノードに接続されるＮチャネル型の第３トランジスタ（Ｍ２０５、Ｍ２１０）を含む。前記第２抵抗は、前記第３トランジスタのゲート電極と前記グラウンドノードとの間に接続される。
【００４０】
これによれば、例えば整流回路の電源電圧が低い状態等において、整流部の第２スイッチ回路を駆動する第２ノードが不定な電圧状態になったとしても、第２スイッチ回路を構成する第３トランジスタのゲート電圧を固定することができる。これにより、双方の入力信号ラインから第２スイッチ回路を介してグラウンドノードに電流が流れることを防止することができる。
【００４１】
〔１５〕（直列接続された２つのトランジスタと並列に接続される第３トランジスタ）
項１３又は１４の半導体装置において、前記第１スイッチ回路は、前記入力信号ラインと前記出力ラインとの間に接続され、バックゲート電極が前記第３ノードに接続され、前記第１ノードの電圧によってゲート電極が駆動されるＰチャネル型の第３トランジスタ（Ｍ２０３）を更に含む。
【００４２】
これによれば、第１スイッチ回路ＳＷＰのオン抵抗を更に小さくすることができ、整流回路による電力の変換効率を更に向上させることが可能となる。
【００４３】
〔１６〕（２つのトランジスタのゲート・ソース間に接続される抵抗）
項１３乃至１５の何れかの半導体装置において、前記第１スイッチ回路は、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続される抵抗（Ｒ２０１）を更に有する。
【００４４】
これによれば、第１及び第２トランジスタをオフさせるときに、当該トランジスタのソース電極が不定な状態になることを防止することができる。すなわち、出力ラインと入力信号ラインの間に第１及び第２トランジスタのボディダイオードが逆向きに直列接続された状態を実現し、第１及び第２トランジスタのオフ時に、出力ラインと入力信号ラインの間の非導通状態を実現することができる。
【００４５】
〔１７〕（整流回路）
本願の代表的な実施の形態に係る整流装置（２１）は、項１３乃至１６の何れかの半導体装置（１２０）と、前記出力ラインと前記グラウンドノードとの間に接続された安定化容量（ＣＯＵＴ）と、を含む。
【００４６】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００４７】
≪実施の形態１≫
図１に、実施の形態１に係る整流装置を搭載したワイヤレス通信装置を含むワイヤレス給電システムを例示する。同図に示されるワイヤレス給電システム１は、送電側のワイヤレス通信装置（以下、「送電側装置」と称する。）１１と、受電側のワイヤレス通信装置（以下、「受電側装置」と称する。）１０と、を含む。ワイヤレス給電システム１では、近距離無線通信によって、送電側装置１１と受電側装置１０との間で相互にデータの送信と受信が可能とされる。当該近距離無線通信は、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）による近距離無線通信（以下、単に、「ＮＦＣ通信」と称する。）である。また、ワイヤレス給電システム１では、送電側装置１１から受電側装置１０への非接触（ワイヤレス）による電力供給が可能とされる。
【００４８】
送電側装置１１は、例えば、ＮＦＣ通信部（ＮＦＣ＿ＣＮＴ）１１１、ドライブ回路（ＤＲＶＲ）１１２、送電ＩＣ１１０、通信制御部１１４、及びアンテナ１１３を含んで構成される。通信制御部１１４は、受電側装置１０との間の通信のための統括的な制御を行う。例えば、ＮＦＣ通信とワイヤレスによる電力の送電との切り替えを制御するとともに、ＮＦＣ通信によって送信すべきデータを生成するためのデータ処理や、受信したデータに基づく各種のデータ処理を行う。通信制御部１１４は、特に制限されないが、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）である。
【００４９】
ＮＦＣ通信部１１１は、アンテナ１１３を介して受電側装置１０との間でＮＦＣ通信を行う。送電制御部１１０は、制御回路（ＣＮＴＲ）１１５によって電力を送電するための制御を行うとともに、図示されない電圧生成部によってドライブ回路１１２等に供給するための各種電圧を生成する。送電ＩＣ１１０は、特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造技術（例えばＣＭＯＳプロセスの製造技術）により、シリコン基板などの一つの半導体基板に形成された半導体装置として構成される。アンテナ１１３は、電力の送電とＮＦＣ通信による信号の送受信とを行うための共用アンテナであり、例えば、コイルアンテナである。ドライブ回路１１２は、アンテナ１１３を駆動するための駆動信号を生成する。例えば、ＮＦＣ通信における信号の送信時にはＮＦＣ通信部１１１から与えられた送信すべきデータに応じて駆動信号を生成し、電力の送電時には供給すべき電力の大きさに応じた駆動信号を生成する。この駆動信号によってアンテナ１１３が励振される。ドライブ回路１１２は、例えば送電制御部１１０によって生成された電圧を電源として動作し、ドライブ回路１１２によって生成される駆動信号の振幅の大きさは、送電ＩＣ１１０の出力電圧の大きさによって決定される。
【００５０】
受電側装置１０は、例えば、アンテナ１０３、スイッチ回路（ＳＷ）１０２、受電ＩＣ１００、バッテリ（ＢＡＴ）１０５、ＮＦＣ通信部（ＮＦＣ＿ＣＮＴ）１０１、及び通信制御部１０４を含む。アンテナ１０３は、送電側装置１１のアンテナ１１３によって発生された共鳴作用によって起電力（交流信号）を生ずるとともに、ＮＦＣ通信に係る信号の送信及び受信を行う。ＮＦＣ通信部１０１は、アンテナ１０３を介して送電側装置１１との間でＮＦＣ通信を行う。通信制御部１０４は、ＮＦＣ通信とワイヤレスによる電力の送電との切り替えを制御するとともに、ＮＦＣ通信によって送信すべきデータを生成するためのデータ処理や、受信したデータに基づく各種のデータ処理を行う。例えば、通信制御部１０４は、アンテナ１０３を介してデータの送受信を行う場合には、ＮＦＣ通信部１０１によるデータの送受信を可能にし、アンテナ１０３を介して電力の受電を行う場合には、ＮＦＣ通信部１０１によるデータの送受信を停止させるとともに、受電ＩＣ１００における整流回路１０６及び電圧生成部１０７を活性化させる。特に制限されないが、通信制御部１０４は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）である。スイッチ回路１０２は、例えば通信制御部１０４によってオン・オフが制御される。例えば、スイッチ回路１０２は、ＮＦＣ通信時にオン状態にされ、アンテナ１０３によって受信した信号をＮＦＣ通信部１０１に伝達し、受電時にオフ状態にされ、アンテナ１０３とＮＦＣ通信部１０１との間の伝達経路を遮断する。これにより、受電時に発生する大電力の信号により、ＮＦＣ通信部１０１が破壊されることを防止する。
【００５１】
受電ＩＣ１００は、アンテナ１０３を介して受信した電力に基づいて各種電圧を生成するとともに、生成した電圧を受電側装置１０における他の機能部に供給するための制御を行う。例えば、受電ＩＣ１００は、小型携帯端末装置（例えばスマートフォンなど）の負荷回路とされる内部回路への動作用電源電圧の供給や、バッテリ１０５への充電電圧の供給、ＮＦＣ制御部１０１の動作用電源電圧の供給等を行う。受電ＩＣ１００は、特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造技術（例えばＣＭＯＳプロセスの製造技術）により、シリコン基板などの一つの半導体基板に形成された半導体装置として構成される。
【００５２】
具体的に、受電ＩＣ１００は、整流回路（ＲＥＣＴ＿ＣＮＴ）１０６と、電圧生成部（ＤＣ／ＤＣ）１０７と、制御回路（ＣＮＴＲ）１０８を含む。制御回路１０８は、通信制御部１０４との間で通信を行うとともに、通信制御部１０４からの指示や端子ＶＩＮに供給された信号に基づいて、受電ＩＣ１００の統括的な制御を行う。整流回路１０６は、アンテナ１０３を介して得られた交流信号を整流するための機能部であり、受電ＩＣ１００に外付けされた出力容量ＣＯＵＴとともに整流装置２０を構成する。例えば、整流装置２０は、アンテナ１０３を介して入力端子ＶＩＮ１に供給された交流信号を整流回路１０６によって整流し、整流された電圧を出力端子ＲＥＣＴＯＵＴに接続された安定化容量としての出力容量ＣＯＵＴによって平滑化する。なお、以下の説明において、参照符号ＶＩＮ１は、入力端子のみならず、当該入力端子に接続された信号線（以下、「入力信号ライン」と称する。）をも表すものとし、同様に、参照符号ＲＥＣＴＯＵＴは、出力端子のみならず当該出力端子に接続された信号線（以下、「出力ライン」と称する。）をも表すものとする。
【００５３】
電圧生成部１０７は、整流装置２０によって整流及び平滑化された電圧に基づいて、安定的な直流電圧を生成する。電圧生成部１０７は、例えば、受電ＩＣ１００に外付けされた容量やコイル等（図示せず）とともに、ＬＤＯ（Ｌｏｗ  Ｄｒｏｐ  Ｏｕｔ）や降圧型のスイッチングレギュレータ等のＤＣ／ＤＣコンバータを構成する。電圧生成部１０７によって生成された直流電圧は、例えば、図示されない充電制御回路等を介してバッテリ１０５に供給され、バッテリ１０５の充電電圧として利用される。その他にも、電圧生成部１０７によって生成された直流電圧は、例えば受電側装置１０の内部回路への動作用電源電圧として供給されたり、ＮＦＣ制御部１０１の動作用電源電圧として供給されたりする。バッテリ１０５は、直流電圧に基づいて充電が可能にされる二次電池である。特に制限されないが、バッテリ１０５は、例えば１セルの電池（４．０〜４．２Ｖ）とされ、例えばリチウムイオン電池とされる。
【００５４】
ここで、整流回路１０６について更に詳細に説明する。
【００５５】
なお、以下の説明では、受電ＩＣ１００を構成する半導体基板上に形成されるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）として、代表的に、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示して説明する。
【００５６】
図２に、実施の形態１に係る整流回路１０６の内部構成を例示する。
【００５７】
同図に示されるように、整流回路１０６は、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号を整流して出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに出力するための整流部４００と、整流部４００を制御するための制御部４０１と、判定部４１０と、内部レギュレータ４０４と、含む。
【００５８】
整流部４００は、ノードＧＰＨの電圧に応じて入力信号ラインＶＩＮ１と出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの間の接続と遮断を切り替える第１スイッチ回路ＳＷＰと、ノードＧＮＬの電圧に応じて入力信号ラインＶＩＮ１とグラウンドノードＧＮＤの間の接続と遮断を切り替える第２スイッチ回路ＳＷＮと、第３スイッチ回路ＳＷＢＧと、を有する。
【００５９】
具体的に、第１スイッチ回路ＳＷＰは、入力信号ラインＶＩＮ１とノードＮＤ＿ＢＧとの間に接続され、バックゲート電極がノードＮＤ＿ＢＧに接続され、ゲート電極がノードＧＰＨの電圧に基づいて駆動されるＰチャネル型のトランジスタＭ２０１を含む。また、第１スイッチ回路ＳＷＰは、入力信号ラインＶＩＮ１とノードＮＤ＿ＢＧとの間に接続され、バックゲート電極がノードＮＤ＿ＢＧに接続され、ゲート電極がノードＧＰＨの電圧に基づいて駆動されるＰチャネル型のトランジスタＭ２０２を含む。更に、第１スイッチ回路ＳＷＰは、入力信号ラインＶＩＮ１と出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとの間に接続され、バックゲート電極がノードＮＤ＿ＢＧに接続され、ノードＧＰＨの電圧によってゲート電極が駆動されるＰチャネル型のトランジスタＭ２０３を更に含む。このように、直列接続されたトランジスタＭ２０１、Ｍ２０２と並列にトランジスタＭ２０３を接続することにより、第１スイッチ回路ＳＷＰのオン抵抗を小さくすることができ、整流回路１０６による電力の変換効率の向上に資する。
【００６０】
また、第１スイッチ回路ＳＷＰは、トランジスタＭ２０１、Ｍ２０２のソース電極とゲート電極（ノードＧＰＨ）との間に接続される抵抗Ｒ２０１を含む。これにより、トランジスタＭ２０１、Ｍ２０２をオフさせるときに、トランジスタＭ２０１、Ｍ２０２のソース電極が不定な状態になることを防止することができる。すなわち、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴと入力信号ラインＶＩＮ１との間にボディダイオードＤ２０１、Ｄ２０２が逆向きに直列接続された状態を実現し、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のオフ時に、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴと入力信号ラインＶＩＮ１との間の非導通状態を実現することができる。
【００６１】
第２スイッチ回路ＳＷＮは、入力信号ラインＶＩＮ１とグラウンドノードＧＮＤとの間に接続され、ゲート電極がノードＧＮＬに接続されるＮチャネル型のトランジスタＭ２０５を含む。
【００６２】
第３スイッチ回路ＳＷＢＧは、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとノードＮＤ＿ＢＧとの間に接続され、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が所定の電圧レベルに到達したらオン状態にされる。具体的に、第３スイッチ回路ＳＷＢＧは、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとノードＮＤ＿ＢＧとの間に接続され、バックゲート電極がノードＮＤ＿ＢＧに接続され、ゲート電極に判定回路４１０からの制御信号ＰＰＧＢが供給されるＰチャネル型のトランジスタＭ２０４を含む。
【００６３】
図３に、第１スイッチ回路を構成するトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する。同図に示されるように、入力信号ラインＶＩＮ１に接続されるＰ型拡散層（Ｍ２０１及びＭ２０３のドレイン電極）と、Ｎウェル（Ｍ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極）３０７と、Ｐ型基板（Ｐ−ｓｕｂ）３０６とによって寄生ＰＮＰトランジスタ３０３が形成される。同様に、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに接続されるＰ型拡散層（Ｍ２０２のドレイン電極及びＭ２０３のソース電極）と、Ｎウェル（Ｍ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極）３０７と、Ｐ型基板（Ｐ−ｓｕｂ）３０６とによって寄生ＰＮＰトランジスタ３０５が形成される。また、入力信号ラインＶＩＮ１に接続されるＰ型拡散層とＮウェル３０７との間にはＰＮ接合による寄生容量（ジャンクション容量）３０４が形成される。詳細は後述するが、整流回路１０６は、Ｎウェル３０７（ノードＮＤ＿ＢＧ）の接続先を出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルに応じて切り替えることにより、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３及び寄生ＰＮＰトランジスタ３０５を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流を抑え、整流動作による電力の変換効率の低下を抑制する。
【００６４】
制御部４０１は、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号の信号レベルに応じて、ノードＧＰＨ及びノードＧＮＬの電圧を制御することにより、第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的に動作させる。具体的には、制御部４０１は、アンテナ（コイル）１０３を介して入力信号ラインＶＩＮ１に入力された交流信号が所定の信号レベルよりも高い場合に第１スイッチ回路ＳＷＰをオンさせるとともに第２スイッチ回路ＳＷＮをオフさせ、上記交流信号が所定の信号レベルよりも低い場合に第１スイッチ回路ＳＷＰをオフさせるとともに第２スイッチ回路ＳＷＮをオンさせる。これにより、入力信号ラインＶＩＮ１に入力された交流信号が所定の信号レベルよりも高いときに、第１スイッチ回路ＳＷＰを介して電荷が安定化容量としての出力容量ＣＯＵＴにチャージされ、上記交流信号が所定の信号レベルよりも低いときに電荷がチャージされない、といった所謂半波整流動作が実現される。出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに生ずる直流電圧は、例えば、入力信号ラインＶＩＮに供給された交流電圧の最大電圧を超えない大きさとされる。
【００６５】
制御部４０１は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴからの給電により動作し、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルに応じて、整流動作のための第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮに対するスイッチング制御の可否が切り替えられる。具体的には、制御部４０１は、判定回路４１０の制御信号ＰＰＧＢが有効にされた場合に第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的に動作させ、制御信号ＰＰＧＢが無効にされた場合に第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的に動作させること停止するように制御される。
【００６６】
判定回路４１０は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が所定の基準値ＶＴＨを超えている場合に制御信号ＰＰＧＢを有効し、そうでない場合に制御信号ＰＰＧＢを無効にする。判定回路４１０は、例えば、比較回路４０３と、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとグラウンドノードとの間に直列に接続された抵抗素子Ｒａ、Ｒｂとを含んで構成される。比較回路４０３は、例えば、図示されない基準電圧源回路によってバンドギャップ電圧を利用して生成された基準電圧ＶＲＥＦと、抵抗Ｒａ、Ｒｂの抵抗比に応じて出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧を分圧した電圧ＶＰとを比較し、比較結果に応じた制御信号ＰＰＧＢを出力する。抵抗Ｒａ，Ｒｂの抵抗比は、設定したい基準値ＶＴＨの大きさと、基準電圧ＶＲＥＦの大きさとに応じて適宜調整される。基準値ＶＴＨは、例えば、制御部４０１の動作が許容される電源電圧、すなわち制御部４０１の正常動作が保証される最低動作電圧よりも大きい電圧である。これにより、制御部４０１は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨ（例えば最低動作電圧）を超えている場合に第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的に動作させ、そうでない場合に第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的に動作させること停止するように制御される。
【００６７】
なお、図２には、判定回路４１０として、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨよりも高い場合に制御信号ＰＰＧＢをローレベル（有効）にし、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨよりも低い場合に制御信号ＰＰＧＢをハイレベル（無効）にする構成が例示されるが、制御信号ＰＰＧＢの受け側の回路構成に応じて制御信号ＰＰＧＢの信号レベルを逆にしても良い。
【００６８】
制御部４０１と同様に、第３スイッチ回路ＳＷＢＧは、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルに応じてオン・オフが切り替え可能にされる。例えば、第３スイッチ回路ＳＷＢＧは、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が所定の基準値を超えている場合にオン状態にされ、そうでない場合にオフ状態にされる。本実施の形態では、第３スイッチ回路ＳＷＢＧのオン・オフを切り替えるための信号として、制御信号ＰＰＧＢを用いる。具体的には、制御信号ＰＰＧＢは第３スイッチ回路ＳＷＢＧを構成するトランジスタＭ２０４のゲート電極に供給され、制御信号ＰＰＧＢが有効（ローレベル）にされたらトランジスタＭ２０４がオン状態にされ、制御信号ＰＰＧＢが無効（ハイレベル）にされたらトランジスタＭ２０４がオフ状態にされる。これによれば、第３スイッチ回路ＳＷＢＧのオン・オフを制御するための判定回路を別途設ける必要がなく、チップ面積の増加が抑えられ、製造コストの低減に資する。
【００６９】
内部レギュレータ４０４は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に基づいて内部電源電圧ＶＲＥＧを生成する。内部電源電圧ＶＲＥＧは、例えば、整流回路１０６内のいくつかの回路ブロックの動作電源として利用される。特に制限されないが、図２には、内部電源電圧ＶＲＥＧが判定回路４１０の動作電源として供給されている構成が例示されている。
【００７０】
図４に、実施の形態１に係る整流回路１０６の動作を説明するためのタイミングチャートを例示する。
【００７１】
同図に示されるように、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨよりも低い期間５００では、判定回路４１０が制御信号ＰＰＧＢを無効（ハイレベル）にする。これにより、制御部４０１は、第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮのスイッチング動作を停止させる。このとき、第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮのスイッチング動作を停止させることができれば、期間５００のノードＧＰＨ及びＧＮＬの電圧は特に制限されない。例えば、図４のようにノードＧＰＨ及びＧＮＬの電圧を不定としても良いし、ノードＧＰＨをハイレベルにし、且つノードＧＮＬをローレベルにしても良い。なお、制御部４０１は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧を動作電源としているため、ノードＧＰＨ及びＧＮＬのハイレベル電圧は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧であり、ノードＧＰＨ及びＧＮＬのローレベル電圧は、グラウンドノードＧＮＤの電圧（０Ｖ）である。
【００７２】
期間５００においては、整流回路１０６による整流動作は行われないが、入力信号ラインＶＩＮ１にはアンテナ１０３を介して交流信号が供給されており、入力信号ラインＶＩＮの電圧は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧よりも高い。その結果、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧よりも高くなるタイミングにおいて、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３はドレイン電圧（＝入力信号ラインＶＩＮ１の電圧）がゲート電圧（＝出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧）より高くなるため、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３がオンし、入力信号ラインＶＩＮ１から電源ラインＲＥＣＴＯＵＴに電流が流れる。これにより、期間５００では、入力信号ラインＶＩＮ１に供給される交流信号の信号レベルの上昇に伴って、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が徐々に上昇する。
【００７３】
また、期間５００では、トランジスタＭ２０４がオフ状態にされる。これにより、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極（ノードＮＤ＿ＢＧ）には、トランジスタＭ２０１、Ｍ２０２のボディダイオードＤ２０１、Ｄ２０２により、入力信号ラインＶＩＮ又は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴのいずれか高い方の電圧が供給される。
【００７４】
図５は、期間５００において遮断されるリーク電流経路を示す整流回路１０６の模式断面図である。なお、同図では、トランジスタＭ２０４をスイッチ素子として模式的に図示している。
【００７５】
同図に示されるように、期間５００ではトランジスタＭ２０４がオフ状態にされる。そのため、入力信号ラインＶＩＮ１が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴよりも電圧が高くなるタイミングでは、入力信号ラインＶＩＮ１に接続されるＰ型拡散層（トランジスタＭ２０１、Ｍ２０３のドレイン電極）とＮウェル３０７との間のボディダイオードＤ２０１により、上記Ｐ型拡散層とＮウェル３０７の電圧が等しくなる。これにより、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３がオンし難くなり、入力信号ラインＶＩＮから寄生ＰＮＰトランジスタ３０３を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流が抑えられる。一方、寄生ＰＮＰトランジスタ３０５は、ベース電極の電圧（＝入力信号ラインＶＩＮ１の電圧）がエミッタ電極の電圧（＝出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧）よりも高いためオンしない。
【００７６】
したがって、期間５００では、入力信号ラインＶＩＮ１が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴよりも電圧が高くなるタイミングにおいて入力信号ラインＶＩＮに供給された電荷の多くがトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３を介して出力容量ＣＯＵＴに蓄積され、入力信号ラインＶＩＮから寄生ＰＮＰトランジスタ３０３、３０５を介してＰ型基板３０６に抜ける電荷量は少ない。これにより、整流動作が開始される前の期間５００において、出力容量ＣＯＵＴを効率良く充電することができ、整流動作が開始されるまでの時間（出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨに到達するまでの時間）を短くすることができる。
【００７７】
図４のタイミングｔ１において、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨに到達すると、判定回路４１０は、制御信号ＰＰＧＢをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、制御部４０１は、第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的にスイッチングさせることを開始する。このとき、整流部４００におけるトランジスタＭ２０４はオン状態にされ、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極（ノードＮＤ＿ＢＧ）は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に固定される。
【００７８】
図６は、期間５０１において遮断されるリーク電流経路を示す整流回路１０６の模式断面図である。なお、同図では、トランジスタＭ２０４をスイッチ素子として模式的に図示している。
【００７９】
同図に示されるように、期間５０１ではトランジスタＭ２０４がオンするため、寄生ＰＮＰトランジスタ３０５は、ベース電極（Ｎウェル３０７）が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に固定される。これにより、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧変動に伴う寄生容量３０４を介したベース電極（Ｎウェル３０７）の過渡的な電圧変動を抑えることができる。例えば、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧が高電圧からグラウンド電圧に低下したとき、寄生容量３０４を介してＮウェル３０７の電圧が過渡的に低下することを防止することができる。これにより、期間５０１において寄生ＰＮＰトランジスタ３０５がオンし難くなり、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴから寄生ＰＮＰトランジスタ３０５を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流を小さくすることができる。すなわち、整流回路１０６の整流動作中に出力容量ＣＯＵＴに蓄積された電荷がＰ型基板３０６にリークする量を低減することができるから、整流回路１０６による電力の変換効率の低下を防止することができる。
【００８０】
また、期間５０１では、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流も小さくなる。期間５０１では、トランジスタＭ２０４によって寄生ＰＮＰトランジスタ３０３のベース電極（Ｎウェル３０７）が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に固定されるため、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が高くなればなるほど、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３のベース・エミッタ間に印加される電圧が小さくなり、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３はオンし難い状態となる。すなわち、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧の上昇に伴い、寄生ＰＮＰトランジスタ３０３を介して流れるリーク電流は小さくなる。好適には、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨに到達したとき（期間５００から期間５０１への切り替わり時）に、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴと入力信号ラインＶＩＮ１の電位差がＰＮ接合の順方向電圧（寄生ＰＮＰトランジスタ３０３のベース・エミッタ間の順方向電圧）よりも小さければ、期間５０１への切り替わり時において寄生ＰＮＰトランジスタ３０３はオンしない。したがって、判定回路４１０の基準値ＶＴＨは、制御部４０１の動作が許容される電圧（制御部４０１の正常動作が保証される最低動作電圧）以上であって、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴと入力信号ラインＶＩＮ１の電圧差が寄生のＰＮジャンクションの順方向電圧よりも十分大きくなるような電圧に設定するのが好ましい。仮に、期間５０１への切り替わり時において、上記電位差が寄生ＰＮＰトランジスタ３０３のベース・エミッタ間の順方向電圧よりも大きかったとしても、上述したように、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧の上昇に伴って寄生ＰＮＰトランジスタ３０３がオンし難い状態に遷移するため、電源ラインＶＩＮ１からＰ型基板３０６に抜ける電荷量は限定的である。したがって、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された電荷の多くは、第１スイッチ回路ＳＷＰを介して出力容量ＣＯＵＴに蓄積されるため、整流回路１０６による電力の変換効率の低下を防止できる。
【００８１】
ここで、実施の形態１に係る整流部４００の比較例としての別の整流部４００Ｘを図７に示す。
【００８２】
同図に示される比較例としての整流部４００Ｘは、実施の形態１に係る整流部４００のトランジスタＭ２０４を取り除いた構成される。これによれば、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極（ノードＮＤ＿ＢＧ）の電圧は、ＤＣ的には、ボディダイオードＤ２０１、Ｄ２０２によって、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧又は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧のいずれか高い方に定められる。
【００８３】
図８は、上記比較例としての整流部４００ＸにおけるトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する図である。同図に示されるように、Ｎウェル３０７（トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極）は、ＤＣ的に、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧又は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧のいずれか高い方に定められる。しかしながら、入力信号ラインＶＩＮ１とＮウェル３０７とが寄生容量３０４を介して結合されるため、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧変動に伴い、Ｎウェル３０７（寄生ＰＮＰトランジスタ３０５のベース電極）の電位も変動する。他方、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに接続されるＰ型拡散層（寄生ＰＮＰトランジスタ３０５のエミッタ電極）は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに大容量の出力容量ＣＯＵＴが接続されているため、電圧変動は起こり難い。そのため、例えば入力信号ラインＶＩＮ１の電圧が高電圧からグラウンド電圧に低下すると、寄生容量３０４を介して寄生ＰＮＰトランジスタ３０５のベース電位も低下し、寄生ＰＮＰトランジスタ３０５がオンして出力ラインＲＥＣＴＯＵＴからＰ型基板３０６にリーク電流が流れてしまう。その結果、前述したように、整流回路による電力の変換効率は低下する。これに対し、実施の形態１に係る整流回路１０６によれば、上述したように、Ｎウェル３０７（ノードＮＤ＿ＢＧ）の接続先を出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルによって切り替えることにより、寄生素子を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流が抑えられるため、整流回路による電力の変換効率の低下が抑制される。また、実施の形態１に係る整流回路１０６によれば、リーク電流を抑えるために、例えば図９に示されるような特殊な半導体製造プロセスを採用する必要はない。
【００８４】
図９は、ＮウェルとＰ型基板との間に絶縁層を形成する半導体製造プロセスによってトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３を形成した場合の断面構造を例示する図である。同図に示されるように、Ｎウェル３０７とＰ型基板３０６との間に絶縁層（エピタキシャル層）３０８を形成する半導体製造プロセスを採用することによって、物理的に寄生ＰＮＰトランジスタ３０３、３０５が形成されないようにすることができる。しかしながら、従来の半導体製造プロセスに比べて、絶縁層３０８を形成するための工程が増えるため、コストの増加は避けられない。これに対し、実施の形態１に係る整流回路１０６によれば、上記のような特殊な半導体製造プロセスを採用する必要はないから、製造コストが抑えられる。
【００８５】
以上、実施の形態１に係る整合回路１０６によれば、コストを抑えつつ、整流回路による変換効率を向上させることができる。
【００８６】
≪実施の形態２≫
図１０に、実施の形態２に係る整流装置を搭載したワイヤレス通信装置を含むワイヤレス給電システムを例示する。同図に示されるワイヤレス給電システム２は、受電ＩＣがアンテナ１０３を介して供給される２つの交流信号に基づいて整流動作を行う点で、実施の形態１に係るワイヤレス給電システム１と相違する。
【００８７】
同図に示される受電ＩＣ１２０は、前述の受電ＩＣ１００の整流回路１０６に代えて、アンテナ１０３を介して入力された位相が１８０度（π）異なる２つの交流信号に基づいて整流動作を行う整流回路１２６を備える。受電ＩＣ１２０のそれ以外の構成要素は、受電ＩＣ１００と同様であるため、それらの詳細な説明は省略する。
【００８８】
図１１に、実施の形態２に係る整流回路１２６の内部構成を例示する。なお、整流部５１１は整流部５１０と同一の回路構成とされるが、説明の便宜上、図１１では、整流部５１１の夫々の構成部品に整流部５１０とは異なる参照符号を付している。
【００８９】
同図に示されるように、整流回路１２６は、整流部５１０、５１１と、整流部５１０、５１１を制御するための制御部５０２と、判定部４１０と、内部レギュレータ４０４と含む。なお、整流回路１２６において整流回路１０６と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００９０】
整流部５１０は、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号を整流して出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに出力する。整流部５１１は、入力信号ラインＶＩＮ２に供給された交流信号を整流して出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに出力する。前述したように、入力信号ラインＶＩＮ１に供給される交流信号と入力信号ラインＶＩＮ２に供給される交流信号は、アンテナ１０３を介して供給され、相互に位相が１８０度（π）異なる。
【００９１】
制御部５０２は、制御部４０１と同様に、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴからの給電により動作し、制御信号ＰＰＧＢに基づいて、整流部５１１、５０２の第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮに対するスイッチング制御の可否が制御される。具体的には、制御部５０２は、制御信号ＰＰＧＢが無効にされているとき、ノードＧＰＨ＿１、ＧＮＬ＿１、ＧＰＨ＿２、ＧＮＬ＿２の電圧を制御することにより整流部５１０と整流部５１１の双方の第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮのスイッチング動作を停止させる。他方、制御信号ＰＰＧＢが有効にされているとき、制御部５０２は、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号の信号レベルに応じてノードＧＰＨ＿１及びノードＧＮＬ＿１の電圧を制御することにより、整流部５１０の第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的にスイッチング動作させる。同様に、制御信号ＰＰＧＢが有効にされているとき、制御部５０２は、入力信号ラインＶＩＮ２に供給された交流信号の信号レベルに応じてノードＧＰＨ＿２及びノードＧＮＬ＿２の電圧を制御することにより、整流部５１１の第１スイッチ回路ＳＷＰ及び第２スイッチ回路ＳＷＮを相補的にスイッチング動作させる。なお、制御部５０２による、より具体的な制御内容については後述する。
【００９２】
整流部５１０は、実施の形態１に係る整流部４００と同様の構成要素（第１スイッチ回路ＳＷＰ、第２スイッチ回路ＳＷＮ、及び第３スイッチ回路ＳＷＢＧ）に加え、抵抗ＲＧ１、ＲＧ２を更に含む。抵抗ＲＧ１は、ノードＧＰＨ＿１と出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとの間に接続され、抵抗素子ＲＧ２は、ノードＧＮＬ＿１とグラウンドノードＧＮＤとの間に接続される。
【００９３】
整流部５１１は、第１スイッチ回路ＳＷＰ、第２スイッチ回路ＳＷＮ、及び第３スイッチ回路ＳＷＢＧに加えて、抵抗素子ＲＧ３、ＲＧ４を含む。抵抗素子ＲＧ３は、ノードＧＰＨ＿２と出力ラインＲＥＣＴＯＵＴとの間に接続され、抵抗素子ＲＧ４は、ノードＧＮＬ＿２とグラウンドノードＧＮＤとの間に接続される。
【００９４】
図１２に、実施の形態２に係る整流回路１２６の動作を例示するタイミングチャートを示す。
【００９５】
先ず、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨよりも低い期間６００における整流回路１２６の動作について説明する。
【００９６】
同図に示されるように期間６００では、判定回路４１０が制御信号ＰＰＧＢを無効（ハイレベル）にする。これにより、制御部５０２は、ノードＧＰＨ＿１、ＧＰＨ＿２の電圧をハイレベル、ＧＮＬ＿１、ＧＮＬ＿２の電圧をローレベルにし、整流部５１０、５１１による整流動作を共に停止させる。このとき、整流部５１０、５１１におけるトランジスタＭ２０４はオフ状態にされる。これにより、前述したように、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電圧は入力信号ラインＶＩＮ１（ＶＩＮ２）の電圧又は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧のいずれか高い方に定められる。
【００９７】
図１３は、整流回路１２６における整流部５１０の第１スイッチ回路ＳＷＰを構成するトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３の断面構造を例示する図である。
【００９８】
期間６００では、整流部５１０による整流動作は行われないが、入力信号ラインＶＩＮ１にはアンテナ１０３を介して交流信号が供給されており、入力信号ラインＶＩＮ１の方が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴよりも電圧が高い。その結果、Ｎウェル３０７には、トランジスタＭ２０１のボディダイオードＤ２０１を介して入力信号ラインＶＩＮ１の電圧が供給される。これにより、入力信号ラインＶＩＮから寄生ＰＮＰトランジスタ３０３を介してＰ型基板３０６に流れるリーク電流が抑えられる。図示はしないが、整流部５１１におけるトランジスタＭ２０６〜Ｍ２０８についても同様である。
【００９９】
また、期間６００は制御部５０２の正常動作を保証できるほど出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が十分に高いとは言えないため、ノードＧＰＨ＿１、及びＧＰＨ＿２の電圧が不定となる虞がある。本実施の形態に係る整流回路１２６によれば、上述のように、抵抗ＲＧ１を介してトランジスタＭ２０３及びＭ２０２のゲート・ソース間が接続され、抵抗ＲＧ３を介してトランジスタＭ２０８及びＭ２０７のゲート・ソース間が接続されるので、期間６００においてトランジスタＭ２０２、Ｍ２０３、Ｍ２０７、及びＭ２０８のゲート電極が不定な状態にならず電圧が固定される。これによれば、例えば入力信号ラインＶＩＮ１が入力信号ラインＶＩＮ２よりも電圧が高い場合、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３がダイオード接続されることで入力信号ラインＶＩＮ１から出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに電流が流れるが、抵抗ＲＧ３によってトランジスタＭ２０６〜Ｍ２０８がオフするため、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴから入力信号ラインＶＩＮ２には電流は流れない。同様に、入力信号ラインＶＩＮ１が入力信号ラインＶＩＮ２よりも電圧が低い場合、トランジスタＭ２０６〜Ｍ２０８がダイオード接続されることで入力信号ラインＶＩＮ２から出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに電流が流れるが、抵抗ＲＧ１によってトランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３がオフするため、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴから入力信号ラインＶＩＮ１には電流は流れない。したがって、上記のように抵抗ＲＧ１、ＲＧ３を設けることで、期間６００のように電源電圧（出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧）が低い状態において、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴから電荷が抜けるような電流経路の形成を防止することができ、出力容量ＣＯＵＴを効率良く充電することが可能となる。
【０１００】
同様に、期間６００では、ノードＧＮＬ＿１、及びＧＮＬ＿２の電圧が不定となる虞がある。本整流回路１２６によれば、上述のように、抵抗ＲＧ４を介してトランジスタＭ２０５のゲート・ソース間が接続され、抵抗ＲＧ５を介してトランジスタＭ２１０のゲート・ソース間が接続されるので、期間６００においてトランジスタＭ２０５、及びＭ２１０のゲート電極が不定な状態にならず固定される。これによれば、期間６００においてトランジスタＭ２０５及びＭ２１０がオフするため、入力信号ラインＶＩＮ１からグラウンドノードに電流が流れることが防止され、且つ入力信号ラインＶＩＮ２からにグラウンドノードに電流が流れることが防止される。したがって、上述の抵抗ＲＧ１、ＲＧ３に加えて抵抗ＲＧ２、ＲＧ４を設けることで、出力容量ＣＯＵＴを更に効率良く充電することが可能となる。
【０１０１】
次に、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨを超える期間６０１における整流回路１２６の動作について説明する。
【０１０２】
図１２に示されるように、タイミングｔ１において、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧が基準値ＶＴＨに到達すると、判定回路４１０は、制御信号ＰＰＧＢをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、制御部５０２は、入力信号ラインＶＩＮ１、ＶＩＮ２の電圧レベルに応じた整流部５１０と整流部５１１の相補的な整流動作を開始させる。このとき、整流部５１０、５１１におけるトランジスタＭ２０４、Ｍ２０９はオン状態にされ、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３のバックゲート電極（ノードＮＤ＿ＢＧ１）及びトランジスタＭ２０６〜Ｍ２０８のバックゲート電極（ノードＮＤ＿ＢＧ２）は、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に固定される。
【０１０３】
具体的に、期間６０１では、制御部５０２は入力信号ラインＶＩＮ１に入力された交流信号が所定の信号レベルよりも高い場合に、整流部５１０の第１スイッチ回路ＳＷＰをオンさせるとともに整流部５１０の第２スイッチ回路ＳＷＮをオフさせ、上記交流信号が所定の信号レベルよりも低い場合に当該第１スイッチ回路ＳＷＰをオフさせるとともに当該第２スイッチ回路ＳＷＮをオンさせる。同様に、期間６０１では、制御部５０２は、入力信号ラインＶＩＮ２に入力された交流信号が上記所定の信号レベルよりも高い場合に整流部５１１の第１スイッチ回路ＳＷＰをオンさせるとともに整流部５１１の第２スイッチ回路ＳＷＮをオフさせ、上記交流信号が所定の信号レベルよりも低い場合に当該第１スイッチ回路ＳＷＰをオフさせるとともに当該第２スイッチ回路ＳＷＮをオンさせる。これにより、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号が所定の信号レベルよりも高いとき（入力信号ラインＶＩＮ２に供給された交流信号が所定の信号レベルよりも低いとき）は、入力信号ラインＶＩＮ１から整流部５１０の第１スイッチ回路ＳＷＰを介して電荷が出力容量ＣＯＵＴにチャージされる。他方、入力信号ラインＶＩＮ１に供給された交流信号が所定の信号レベルよりも低いとき（入力信号ラインＶＩＮ２に供給された交流信号が所定の信号レベルよりも高いとき）は、入力信号ラインＶＩＮ２から整流部５１１の第１スイッチ回路ＳＷＰを介して電荷が出力容量ＣＯＵＴにチャージされる。すなわち、期間６０１では、整流部５１０、５１１が相補的に整流動作を行うことにより、整流回路１２６が所謂全波整流回路として機能し、入力信号ラインＶＩＮ１、ＶＩＮ２に供給された交流信号を整流した直流電圧が出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに発生する。
【０１０４】
前述したように、期間６０１において、整流部５１０、５１１のトランジスタＭ２０４がオン状態にされる。これにより、図１３に示されるように、トランジスタＭ２０１〜Ｍ２０３（Ｍ２０７〜Ｍ２０９）のバックゲート電極は出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電位に固定されるため、実施の形態１の整流回路１０６と同様に、入力信号ラインＶＩＮ１の電圧変動に起因して寄生ＰＮＰトランジスタ３０５がオンすることによるリーク電流の発生が抑えられる。
【０１０５】
以上実施の形態２に係る整流回路１２６によれば、実施の形態１に係る整流回路１０６と同様に、コストを抑えつつ、整流回路による電力の変換効率を向上させることができる。更に、整流回路１２６によれば、整流部５１０、５１１のスイッチ回路ＳＷＰ、ＳＷＮを駆動するノードＧＰＨ＿１等が不定な状態になったとしても、上記のように抵抗ＲＧ１〜ＲＧ４を設けることで、スイッチ回路ＳＷＰ、ＳＷＮのゲート電圧を固定することができ、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴに接続された出力容量ＣＯＵＴを効率良く充電することが可能となる。
【０１０６】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０７】
例えば、実施の形態１、２において、整流回路１０６、１２６をＮＦＣ方式のワイヤレス通信装置に適用する場合を例示したが、その他のワイヤレス給電システムにも適用することができる。例えば、図１４に示されるような、ＮＦＣ通信機能を持たないワイヤレス給電を主目的としたワイヤレス給電システム３に適用することもできる。具体的には、図１４における受電側装置３０の受電ＩＣ３００に搭載する整流回路として、実施の形態２に係る整流回路１２６を適用する。これによれば、受電ＩＣ１２０と同様の効果が期待できる。また、図示はしないが、アンテナ１０３から受電ＩＣ３００に入力される交流信号が１つである場合には、受電ＩＣ３００に搭載する整流回路として、実施の形態１に係る整流回路１０６を適用することができる。これによれば、受電ＩＣ１００と同様の効果が期待できる。
【０１０８】
実施の形態１、２において、制御部４０１（５０２）のために出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルを判定する回路と、第３スイッチ回路ＳＷＢＧのために出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルを判定する回路を共通にする場合（判定回路４１０）を例示したが、これに限られない。例えば、受電ＩＣのチップ面積が許容される場合には、制御部４０１（５０２）のために出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルを判定する回路と、第３スイッチ回路ＳＷＢＧのために出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルを判定する回路を別個に設けても良い。また、判定回路４１０は、図２等に示した構成に限定されず、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルを判定することができれば、別の回路構成であっても良い。
【０１０９】
第３スイッチ回路ＳＷＢＧとして、一つのＰチャネル型のトランジスタＭ２０４を用いた構成を例示したが、これに限定されず、出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧レベルに応じて、ノードＮＤ＿ＢＧを出力ラインＲＥＣＴＯＵＴの電圧に固定することができる構成であれば、別の回路構成であっても良い。同様に、第２スイッチ回路ＳＷＮも一つのＮチャネル型のトランジスタＭ２０５を用いた構成に限定されず、ノードＧＮＬの電圧に応じてスイッチングする構成であれば、別の回路構成であっても良い。
【０１１０】
また、第１スイッチ回路ＳＷＰとして、直列接続されたトランジスタＭ２０１、Ｍ２０２と並列にトランジスタＭ２０３を接続した構成を例示したが、第スイッチ回路ＳＷＰのオン抵抗（損失）が許容できる場合には、トランジスタＭ２０３を除いた構成であっても良い。
【０１１１】
実施の形態１，２において、受電ＩＣ１００、１２０がワンチップのＬＳＩである場合を例示したが、これに限られず、マルチチップのＬＳＩによって構成されても良いし、複数のチップを一つのパッケージに封止したＳＯＣ（ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  ａ  ｐａｃｋａｇｅ）として構成しても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１  ワイヤレス給電システム
１０  受電側装置
１１  送電側装置
１００  受電ＩＣ
１０１  ＮＦＣ通信部（ＮＦＣ＿ＣＮＴ）
１０２  スイッチ回路（ＳＷ）
１０３  アンテナ
１０４  通信制御部
１０５  バッテリ（ＢＡＴ）
１１０  送電制御部
１１１  ＮＦＣ通信部（ＮＦＣ＿ＣＮＴ）
１１２  ドライブ回路（ＤＲＶＲ）
１１３  アンテナ
１１４  通信制御部
ＣＯＵＴ  出力容量
ＶＩＮ１  入力端子、入力信号ライン
ＲＥＣＴＯＵＴ  出力端子、出力ライン
２０  整流装置
４００  整流部
４０１  制御部
４１０  判定部
４０３  比較回路
Ｒａ、Ｒｂ  抵抗
ＶＲＥＦ  基準電圧
ＶＰ  抵抗で分圧された電圧
４０４  内部レギュレータ
ＰＰＧＢ  制御信号
ＧＰＨ、ＧＮＬ、ＮＤ＿ＢＧ  ノード
ＳＷＮ  第２スイッチ回路
ＳＷＰ  第１スイッチ回路
ＳＷＢＧ  第３スイッチ回路
Ｒ２０１  抵抗
Ｍ２０１〜Ｍ２０５  トランジスタ
Ｄ２０１、Ｄ２０２  ボディダイオード
３０７  Ｎウェル
３０６  Ｐ型基板（Ｐ−ｓｕｂ）
３０３、３０５  寄生ＰＮＰトランジスタ
３０４  寄生容量
５００、５０１  期間
ＶＴＨ  基準値
４００Ｘ  整流部（比較例）
２  ワイヤレス給電システム
１２  受電側装置
１２０  受電ＩＣ
２１  整流装置
１２６  整流回路
５１０、５１１  整流部
ＶＩＮ２  入力端子、入力信号ライン
Ｍ２０６〜Ｍ２１０  トランジスタ
Ｄ２０３、Ｄ２０４  ボディダイオード
ＲＧ１〜ＲＧ４、Ｒ２０２  抵抗
６００、６０１  期間
３  ワイヤレス給電システム
３０  受電側装置
３００  受電ＩＣ
【図１】
2014217154.tif 000003
【図２】
2014217154.tif 000004
【図３】
2014217154.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014217154.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014217154.tif 000009
【図８】
2014217154.tif 000010
【図９】
2014217154.tif 000011
【図１０】
2014217154.tif 000012
【図１１】
2014217154.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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