(57)【要約】【課題】  電流消費変動に対する感度をより低減し、製造が容易なデータキャリアを提供する。【解決手段】  本発明のデータキャリア（１）は、増幅信号を受信し、かつ電界からエネルギーを受け取る結合素子（２）と、結合素子（２）の出力側に接続される整流回路（３）と、整流回路（３）と接続される並列制御回路（４）と、結合素子（２）を介した電流消費に依存する第１の信号（６）を提供する第１の計測装置（５）と、第１の信号（６）を復調する復調器（７）とを有する。データキャリア（１）は、さらに、動的電流消費回路（１３）の電流消費（ｉｄｙｎ）に依存する第２の信号（９）を提供する第２の計測装置（８）と、結合装置（１０）とを有する。結合装置（１０）は、復調器（７）へ供給するための第３の信号（１１）を、電流消費（ｉｄｙｎ）への依存が少なくとも部分的に補償されるように、第１および第２の信号（６、９）から形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅変調信号を受信し、かつ電界からエネルギーを受け取る結合素子（２）と、
該結合素子（２）の出力側に接続される整流回路（３）と、
該整流回路（３）と接続される並列制御回路（４）と、
該結合素子（２）を介した電流消費に依存する第１の信号（６）を提供する第１の計測装置（５）と、
該第１の信号（６）を復調する復調器（７）とを有する、データキャリア（１）において、
動的電流消費回路（１３）の電流消費（ｉｄｙｎ）に依存する第２の信号（９）を提供する第２の計測装置（８）と、
該復調器（７）へ供給するための第３の信号（１１）を、該第３の信号（１１）内において、該動的電流消費回路の該電流消費（ｉｄｙｎ）への依存が少なくとも部分的に補償されるように、該第１および第２の信号（６、９）から形成する結合装置（１０）と
を備えることを特徴とする、データキャリア。
【請求項２】
前記第１の信号（６）は、前記並列制御回路（４）の制御トランジスタ（１２）の制御信号から分流することを特徴とする、請求項１に記載のデータキャリア。
【請求項３】
前記整流回路（３）と前記動的電流消費回路（１３）との間に、該動的電流消費回路（１３）の供給電圧（ＶＤＤ）を制御するための縦列制御器（１５）が接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のデータキャリア装置。
【請求項４】
前記第２の信号（９）は、前記縦列制御器（１５）の制御トランジスタ（１６）の制御信号から分流することを特徴とする、請求項３に記載のデータキャリア。
【請求項５】
様々な動的電流消費回路のための、電流消費に依存した信号（９）が提供され、前記第３の信号（１１）の形成のために前記結合装置（１０）に供給されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のデータキャリア。
【請求項６】
前記整流回路（３）は並列な２つの整流回路（１７）を有し、１つの整流回路の出力側は前記並列制御回路（４）に接続され、他の整流回路の出力側は、少なくとも前記動的電流消費回路（１３）に接続されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のデータキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータキャリアに関し、該データキャリアは、増幅変調信号を受信し、かつ電界からエネルギーを受け取る結合素子と、結合素子の出力側に接続される整流回路と、整流回路と接続される並列制御回路と、結合素子を介した電流消費に依存する第１の信号を提供する第１の計測装置と、第１の信号を復調する復調器とを有する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなデータキャリアは、例えば、独国特許出願公開第１９６３４１３４Ａ１号明細書（特許文献１）に示されるように、主に、チップカードの形状で知られる。そこに記載された、無線電磁伝送区間を介しての端末と携帯用データキャリアとの間のデータの伝送方法においては、搬送信号の１００％ＡＳＫ変調が行われる。この搬送信号のオン／オフは、データキャリア上において、比較的容易に復調され得るが、変換の合間において、クロック信号が利用できないという不都合を有する。
【０００３】
１００％ＡＳＫ変調の他に、１０％ＡＳＫ変調もまた使用される。この変調方法の場合、搬送信号はオン／オフされず、搬送信号の振幅が、単に１０％だけ低減される。そのような変調は、復調するのが比較的困難である。なぜなら、書き込み／読み出し装置とデータキャリアとの間の距離の変更によって、そこに有効な電界強度がかなり変動するからである。
【０００４】
改良されたデータキャリアは、欧州特許出願公開第０９４０７６９Ｂ１号明細書（特許文献２）によって知られている。そこで提案されたデータキャリアにおいては、並列制御回路を流れる電流を制御することによって、結合素子を介した、あるいは整流器の入力の電圧を一定に維持する並列制御回路が提供される。整流器と並列制御回路との間に、振幅復調器の入力信号を用意する電流計測装置が提供される。
【０００５】
データキャリアが、かなり変動する電流消費を伴う回路要素を有するということは、既知の回路において不都合なこととなる。そのために、データキャリアに提供された回路要素内での負荷上昇であるにもかかわらず、検出された電流変動が、電界変動に対応する１０％ＡＳＫ変調として解釈されるというリスクが存在する。
【０００６】
そのような欠点を回避するため、そのような負荷変動が発生しないように、データキャリアの回路要素を駆動し得る。しかしながら、これは回路設計の際にかなりの労力を要する。米国特許第６，１３４，１３０号明細書（特許文献３）によって、チップの不規則な電流需要を補償する定電流シンクを提供することが知られている。外面的には、均一な電流需要が生じる。しかしながら、データキャリアを追加的に加熱する原因となる平均的な電流消費が上昇するという、不都合がある。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９６３４１３４Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０９４０７６９Ｂ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６１３４１３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、電流消費変動に対してより減少された感度を有し、製造が容易なデータキャリアを提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本課題は、最初に記された本発明によるデータキャリアによって解決される。本発明によるデータキャリアは、さらに、動的電流消費回路の電流消費に依存する第２の信号を提供する第２の計測装置と、復調器へ供給するための第３の信号を、第３の信号内において、動的電流消費回路の電流消費への依存が少なくとも部分的に補償されるように、第１および第２の信号から形成する結合装置とを有する。
【０００９】
本発明によるデータキャリアにおいては、また、一方では総電流消費が把握され、さらに動的電流消費が把握される。総電流消費は、並列制御回路を流れる電流、定電流消費回路を流れる電流、および動的電流消費回路を流れる電流に依存する。そのため、並列制御回路を流れる電流は、２つの動的な大きさ、１つは振幅変調信号、他の１つは動的電流消費回路の負荷上昇による電流変動を含む。
【００１０】
本発明による回路の利点は、総電流消費に依存する電流を伴う適正な結合を用いて、動的電流消費回路の電流消費の把握によって、負荷上昇に起因する電流変動が、少なくとも部分的に補償され得る点にある。そのために提供された結合装置の出力の第３の信号は、その結果、動的電流消費回路の負荷上昇にもはや依存しないか、あるいは単に小規模に依存する。唯一の動的信号変動は、復調され、またこの目的のためにＡＳＫ用復調器に供給される振幅変調信号に依存する。第３の信号は、また、定消費回路の電流消費に起因し、そのため一定である部分が含まれ得る。これは、復調を乱すことなく、そのため問題はない。
【００１１】
有利な形態においては、総電流消費に依存する第１の信号は、並列制御回路の制御トランジスタの制御信号から分流する。
【００１２】
さらに有利には、整流回路と動的電流消費回路との間に、動的電流消費回路の供給電圧を制御するための縦列制御器が接続される。動的電流消費回路の電流消費に依存する第２の信号は、縦列制御器の制御トランジスタの制御信号から有利な方法によって得られる。
【００１３】
本発明のさらなる形態においては、様々な動的電流消費回路の電流消費は、個別に把握され、互いに依存せず、結合装置に供給される。
【００１４】
本発明のさらなる有利な実施形態は、従属請求項において提供される。
【００１５】
好ましくは、第２の信号は、縦列制御器の制御トランジスタの制御信号から分流する。
【００１６】
また、好ましくは、様々な動的電流消費回路のための、電流消費に依存した信号が提供され、第３の信号の形成のために結合装置に供給される。
【００１７】
さらに好ましくは、整流回路は並列な２つの整流回路を有し、１つの整流回路の出力側は並列制御回路に接続され、他の整流回路の出力側は、少なくとも動的電流消費回路に接続される。
（要約）
本発明はデータキャリアに関し、該データキャリアは、増幅信号を受信し、かつ電界からエネルギーを受け取る結合素子と、結合素子の出力側に接続される整流回路と、整流回路と接続される並列制御回路と、結合素子を介した電流消費に依存する第１の信号を提供する第１の計測装置と、第１の信号を復調する復調器とを有する。本発明によるデータキャリアは、動的電流消費回路の電流消費に依存する第２の信号を提供する第２の計測装置と、結合装置とを有する。結合装置は、復調器へ供給するための第３の信号を、第３の信号内において、動的電流消費回路の電流消費への依存が少なくとも部分的に補償されるように、第１および第２の信号から形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下において、本発明は、図面を参照して詳細に説明される。
【００１９】
図１は、結合素子として導入されたコイル２およびコンデンサからなる共振回路を有する、本発明によるデータキャリア１を示す。結合素子２は整流回路３に接続される。データキャリアは、さらに、整流回路３の出力において得られる電圧が供給される、定電流消費回路１４および動的電流消費回路１３を有する。利用可能な電圧の制御のために、並列制御回路４が提供される。結合素子の負荷となり、それにより電圧を制御する、より多くの、あるいはより少ない電流が、整流回路の出力の電圧に依存して、並列制御回路４を介して流れる。
【００２０】
そのために、結合素子２は、書き込み／読み出し装置によって生成される電界からエネルギーを得るために提供される。他方、結合素子２は、同様に書き込み／読み出し装置によって、あるいは他のデータキャリアによって生成された振幅変調信号を受信する。変調のために、１０％ＡＳＫ変調、すなわち搬送信号は、伝送信号に応じて１０％だけその振幅を変更する変調が導入される。データキャリア１内において、変調から生じた電界強度の変化が検出され、復調器７に提供されねばならない。
【００２１】
本発明によるデータキャリアは並列制御回路４を備えるため、結合素子２を介した電圧は、本質的に一定であり、電界強度変動の検出に考慮され得ない。定電圧を得るために、電流は変調に応じて変更されねばならないため、当然、電流ｉＲは変調に依存する。そのため、結合素子２を介した電流ｉＫの把握によって、振幅変調された電界強度に依存する信号を得ることが可能である。この目的のために、整流回路３と並列制御回路４との間に、結合素子２を介した電流ｉＫに依存する第１の信号６を生成する第１の計測装置５が提供される。第１の信号６は、結合装置１０に供給される。
【００２２】
最初に議論されたように、得られた第１の信号は、電界の変調に起因する変更を含むのみならず、動的電流消費回路１３の負荷上昇によって生じた「情報」をも含む。復調器７にとって、負荷上昇に形態に従って、これに起因した電流変動と振幅変調とを区別することはできない。そのため、動的電流消費回路１３の電流消費に依存する第２の信号９を生成する第２の計測装置８が提供される。第２の信号９は、同様に結合装置１０に供給される。第１の信号６と第２の信号９との結合により、電流消費ｉｄｙｎの依存が少なくとも部分的に補償された第３の信号１１が生成される。結合は、例えば第１の信号６と第２の信号９とが加算されて行われる。その際、第１の信号６と第２の信号９との生成において、各計測された電流の変更は逆に作用することを考慮する必要がある。各計測された電流の変更が同じ意味で変化する場合、対応して信号は引き算され得る。第３の信号１１は、その後、復調器７に提供され、復調器７は、電界強度が弱い場合においても、１０％ＡＳＫ変調された信号を確実に復調できる立場にある。
【００２３】
弱い電界強度の場合、動的電流消費は総電流消費のたえず支配的な部分を形成する。そのため、弱い電界強度の場合には、復調される信号内において、動的電流消費の影響が補償されることが特に重要である。データキャリアの本発明による実施形態によって、これは、弱い電界強度の場合においても確実に行われ、それによって、データキャリアのサービスエリアが拡大される。
【００２４】
本発明によるデータキャリアの詳細が図２に示される。並列制御回路４は、制御トランジスタ１２および、該制御トランジスタ１２のゲートを制御する制御要素１８を含む。電流制御のために特に適正が良いため、制御トランジスタ１２はＰＭＯＳトランジスタである。制御トランジスタ１２を流れる電流は、そのゲート端子の電圧に比例する。そのため、第１の計測装置５は、制御トランジスタ１２の制御電圧は分圧形成され、結合装置１０の第１の信号６として供給されるという、特に簡易な方法において提供される。動的消費電流を計測するための第２の計測装置は、図２に示された実施例においては、縦列制御回路１５に組み込まれている。縦列制御回路１５は、ＮＭＯＳ制御トランジスタ１６、および該トランジスタ１６のゲート端子の制御電圧を生成する制御要素１９を有する。第２の信号９を生成するために、動的電流消費回路の電圧は、動的電流消費回路１３の実際の電流消費に強く依存することが、有効利用される。他に、トランジスタ１６のゲート電圧はソース電圧に対して安定した隔たりにある。そのため、トランジスタ１６のゲート電圧は、動的電流消費回路１３を流れる電流に対する大きさである。トランジスタ１６のゲートにおける制御要素１９の制御電圧の把握によって、第２の計測装置８は提供される。その後、第２の信号９は、結合装置１０に供給される。第１および第２の信号（６および９）のさらなる処理は、図１と同様に行われる。
【００２５】
図３は、さらなる実施例を示す。ここでは、様々な動的電流消費回路（１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ）が個別に提供される。しかしながら、様々な動的電流消費回路に対して異なる供給電圧が要求され得ることの理由は、確かな観点であり得る。各動的電流消費回路（１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ）のために、結合装置１０に供給される第２の信号を生成するための第２の計測装置をそれぞれ有する、縦列制御回路１５が提供される。結合装置１０は、第２の信号９の計測値を加え、それを第１の信号６と結合する。
【００２６】
図４の実施例は、図３の実施例の変形である。ここでは、様々な動的電流消費回路（１３ａ、１３ｂおよび１３ｃ）に対して、それぞれ別々の第２の計測装置８が提供されているが、ただ１つの縦列制御回路１５が提供される。ここでは、縦列制御回路１５は動的電流消費回路（１３ａおよび１３ｂ）のための供給電圧を制御するが、動的電流消費回路１３ｃは、縦列制御回路１５の前でピックアップされた電圧を受け取る。この実施例は、電圧が、並列制御回路４によって例えば５Ｖのいわゆる中間電圧に制御されることを考慮する。それに対して、供給電圧が縦列制御回路１５を介して提供される動的電流消費回路（１３ａおよび１３ｂ）は、典型的には２Ｖのいわゆる低電圧によって動作する。これは、実際の電流消費の様々な消費回路を個別に把握することを、必要とする。
【００２７】
図５は、図１の実施例のさらなる形態を示す。整流回路３は、ここでは、並列接続された２つの整流器１７を有する。１つの整流器１７は、その出力に消費回路（１４および１３）に供給電圧を提供し、他の整流器１７は、提供される電圧の大きさを制御する並列制御回路４に接続される。整流器１７は並列に接続されているため、電流の上昇が並列制御回路４および下に描かれた整流器１７によって引き起こされ、また上に描かれた整流器１７の出力の電圧の減少が引き起こされる。
【００２８】
図６は、図５の並列制御回路４の詳細な形態を示す。制御トランジスタ１２は、制御要素１８によって駆動される。制御要素１８および制御トランジスタ１２は並列制御回路４を形成する。制御トランジスタ１２のゲートの駆動電圧は、同時にトランジスタ２０のゲートに提供される。トランジスタ２０は、ダイオード接続されたトランジスタ２１に接続され、トランジスタ２１のゲート端子は、さらなるトランジスタ２２のゲート端子に接続される。さらに、２つのトランジスタ（２１および２２）のドレイン／ソース端子は互いに接続される。トランジスタ（２１および２２）からなる構成は、トランジスタ１２のゲート端子のへの接続とともに、第１の計測装置５を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるデータキャリアの一実施例の構成を概略的に示す。
【図２】図１の実施例を詳細に示す。
【図３】本発明によるデータキャリアのさらなる実施例を示す。
【図４】図３に示される本発明によるデータキャリアの変形例を示す。
【図５】本発明による、２つの整流器を有するデータキャリアを概略的に示す。
【図６】並列制御回路および該並列制御回路に接続された電流消費を把握するための計測装置を詳細に示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  データキャリア
２  結合素子
３  整流回路
４  並列制御回路
５  第１の計測装置
６  第１の信号
７  復調器
８  第２の計測装置
９  第２の信号
１０  結合装置
１１  第３の信号
１２  制御トランジスタ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  動的電流消費回路
１４  定電流消費回路
１５  縦列制御回路
１６  制御トランジスタ
１７  整流器
１８  制御要素
１９  制御要素
２０、２１、２２  トランジスタ
ＶＤＤ  供給電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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