(57)【要約】本発明は、入力電圧（Ｖｕｐ）から出力電圧（Ｖｏｕｔ）を生成するシステムに関し、前記システムは、前記出力電圧（Ｖｏｕｔ）を目標電圧レベル（Ｖｃｏｎｓ）に調整する調整手段（Ｔ１）であって、調整信号（ＳＲ）を受信する制御端子及び前記出力電圧（Ｖｏｕｔ）を供給する出力端子を有する当該調整手段（Ｔ１）と、前記調整信号（ＳＲ）と第１の基準信号（Ｖｒｅｆ１）との間の比較から第１の制御信号（ＳＣ１）を供給する第１の制御手段（ＣＯＭＰ１）とを有する。
2006523880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧から出力電圧を生成するシステムにおいて、
前記出力電圧を目標電圧レベルに調整する調整手段であって、調整信号を受信する制御端子及び前記出力電圧を供給する出力端子を有する当該調整手段と、
前記調整信号と第１の基準信号との間の比較から第１の制御信号を供給する第１の制御手段と、
を有するシステム。
【請求項２】
前記出力端子において前記調整手段により供給された電流の一部と第２の基準信号との間の比較から第２の制御信号を供給する第２の制御手段を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の制御信号及び／又は前記第２の制御信号から前記出力電圧の生成を停止する手段を有する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
スマートカードに対して前記出力信号を生成する請求項１ないし３のいずれか一項に記載のシステムを有するインターフェース回路。
【請求項５】
請求項４に記載のインターフェース回路を有するスマートカードリーダ。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のシステムを有する集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力電圧から出力電圧を生成するシステムに関する。
【０００２】
本発明は、スマートカードを使用する装置において多数の応用対象を持つ。
【背景技術】
【０００３】
単方向又は双方向にデータを交換するために、スマートカードは、入力電圧Ｖｕｐから特定の電流Ｉｏｕｔを供給することができる調整された電圧供給Ｖｏｕｔを必要とする。実施例が図１に記載されているこの電圧供給は、一般にはスマートカードリーダに含まれるインターフェース回路により供給される。
【０００４】
前記スマートカードに供給される電圧供給は、出力レベルが前記スマートカードの特性に適合する特定値に調整される安定化された供給である。一般に、この電圧の調整は、数パーセントのマージン又は誤差で目標電圧Ｖｃｏｎｓに等しい出力電圧を保証することを可能にする。
【０００５】
同時に、前記インターフェース回路に対する供給は、前記スマートカードに流れ込む電流が、例えば前記スマートカードにおける起こり得る短絡を予め警告する特定の閾値を超える場合、第２の制御信号ＳＣ２の状態の変化を生成する制御手段を有する。
【０００６】
しかしながら、このインターフェース回路は機能的制限を持つ。
【０００７】
通常の動作条件において、前記電圧の調整が正しく行われ、したがって前記スマートカードに対する正しい供給が保証されるために、入力電圧Ｖｕｐは目標電圧Ｖｃｏｎｓより大きいまま留まらなければならない。何らかの理由で入力電圧Ｖｕｐが目標電圧Ｖｃｏｎｓより下に降下する場合、制御信号が生成されずに出力電圧Ｖｏｕｔも降下する。この電圧の降下が検出されなければ、前記スマートカードの動作又は前記スマートカードを使用する応用例に対して不利である可能性がある。
【０００８】
これに対して、入力電圧Ｖｕｐの大きな降下の場合には、前記スマートカードはもはや正しい出力電圧Ｖｏｕｔにより供給されないので、前記スマートカードに流れ込む出力電流Ｉｏｕｔは、もはや重要ではない。第２の制御信号ＳＣ２を生成する制御手段は、この場合、もはや前記制御手段の役割を果たすことができない。前記スマートカードにおける短絡がこの瞬間に生じる場合、前記短絡は検出されないリスクを持ち、前記スマートカードを使用する応用対象を劣化するリスクを負う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、入力電圧Ｖｕｐから調整された出力電圧Ｖｏｕｔを生成するシステムであって、電圧調整の動作条件の向上された検出を可能にするシステムを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的に対して、本発明によるシステムは、
出力電圧Ｖｏｕｔを目標電圧レベルＶｃｏｎｓに調整する調整手段Ｔ１であって、調整信号ＳＲを受信する制御端子及び前記出力電圧Ｖｏｕｔを供給する出力端子を有する当該調整手段Ｔ１と、
前記制御信号ＳＲと第１の基準信号Ｖｒｅｆ１との間の比較から第１の制御信号ＳＣ１を供給する第１の制御手段ＣＯＭＰ１と、
を有する。
【００１１】
調整信号ＳＲを第１の基準信号Ｖｒｅｆ１と直接的に比較することにより、調整手段Ｔ１により行われる電圧調整が不可能になるとすぐに制御信号ＳＣ１が生成される。したがって第１の制御信号ＳＣ１は、調整条件が正しい場合に初期の状態を採用し、調整に対する動作条件がもはや満たされていない場合、特に入力電圧Ｖｕｐが目標電圧Ｖｃｏｎｓに対して大きく降下する場合に第２の状態を採用する。
【００１２】
電圧調整の動作条件の検出は、第１の基準信号Ｖｒｅｆ１の値によってのみパラメータ化される。したがって、このようなシステムは入力電圧閾値Ｖｕｐにのみ依存し、Ｖｕｐの振幅変化とは独立であり、これは調整及び設定を容易化する。
【００１３】
追加の特長によると、本発明による前記システムは、前記出力端子において調整方法Ｔ１により供給される電流Ｉｏｕｔの一部Ｉｋと第２の基準信号Ｖｒｅｆ２との間の比較から第２の制御信号を供給する第２の制御手段ＣＯＭＰ２を有する。
【００１４】
これは、電圧供給により供給された電流Ｉｏｕｔの値に関する動作条件を示す第２の制御信号ＳＣ２を生成することを可能にする。したがって第２の制御信号ＳＣ２は、前記電圧供給により供給された出力電流Ｉｏｕｔが公称値である場合には第１の状態を採用し、出力電流Ｉｏｕｔが第２の基準信号Ｖｒｅｆ２に依存する特定の閾値を超える場合に第２の状態を採用する。
【００１５】
制御信号ＳＣ１及び制御信号ＳＣ２の生成は互いに独立であり、出力電流Ｉｏｕｔの値の超過は、入力電圧Ｖｕｐの降下が生じるのと同時に検出されることができる。
【００１６】
追加の特長によると、本発明による前記システムは、前記第１の制御信号ＳＣ１又は前記第２の制御信号ＳＣ２から前記出力電圧の生成を停止する手段P１、P２及びT5を有する。
【００１７】
制御信号ＳＣ１及び制御信号ＳＣ２の状態の変化が前記システムの異常動作の開始の特徴、即ち入力電圧Ｖｕｐの非常に大きな降下又は高すぎる出力電流Ｉｏｕｔを示すことを考えると、制御信号ＳＣ１及び制御信号ＳＣ２は、スマートカードに供給される出力電圧Ｖｏｕｔの生成を停止するために有利に使用される。これは、前記スマートカード及び前記スマートカードを使用する応用対象に対する損傷のリスクを制限する。
【００１８】
本発明は、スマートカードにおける出力電圧Ｖｏｕｔを生成する上述の本発明によるシステムを有するインターフェース回路、及びこのようなインターフェース回路を有するスマートカードリーダにも関する。
【００１９】
本発明は、入力電圧Ｖｕｐから出力電圧Ｖｏｕｔを生成する上述の本発明によるシステムを有する集積回路にも関する。
【００２０】
本発明は、図面に示された実施例を参照して更に記載されるが、しかしながら本発明はこれらに制限されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、入力電圧Ｖｕｐから出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力電流Ｉｏｕｔの超過を示す第２の制御信号ＳＣ２を供給することを可能にするシステムを記載する。出力電圧Ｖｏｕｔは特にはスマートカード（図示されない）に供給することを意図される。
【００２２】
前記システムは、出力電圧Ｖｏｕｔを目標信号Ｖｃｏｎｓにより与えられた基準値に調整する調整手段を有する。使用されるスマートカードのタイプに応じて、目標信号Ｖｃｏｎｓは、それぞれ６０ｍＡ、６０ｍＡ又は３０ｍＡの最大電流Ｉｏｕｔで５Ｖ、３Ｖ又は１.８Ｖに調整されることができる。
【００２３】
前記調整手段は、トランジスタＴ１、例えばＭＯＳトランジスタを有し、前記トランジスタＴ１は、調整信号ＳＲを受信する制御端子を規定するゲートと、前記出力電圧Ｖｏｕｔを供給する出力端子を規定するドレインと、入力電圧Ｖｕｐに接続されたソースとを有する。調整信号ＳＲは、一方で調整されるべき出力電圧Ｖｏｕｔを受信し、他方で目標信号Ｖｃｏｎｓを受信する２つの入力部を有する制御装置ＣＯＮＴにより生成される。したがって前記制御装置は、２つの入力信号ＶｏｕｔとＶｃｏｎｓとの間の誤差に対応する調整信号ＳＲを生成する。この目的に対して、制御装置ＣＯＮＴは、２つの入力部を有する比較器COMPと、素子Ｔ１及びＣＯＮＴにより形成される調整ループの安定性を保証するローパス出力フィルタＦとに直列に接続される。このような調整ループは、当業者に既知である。出力電圧Ｖｏｕｔが設定信号Ｖｃｏｎｓより低く又は高くなる傾向にある場合、調整信号ＳＲは、前記制御端子においてトランジスタＴ１の分極を修正することにより、出力電圧Ｖｏｕｔを信号Ｖｃｏｎｓの目標値に戻すように変化する。
【００２４】
前記システムは、第２の制御信号ＳＣ２を供給する第２の制御手段ＣＯＭＰ２をも有する。制御手段ＣＯＭＰ２は、前記スマートカードに対する前記出力端子において制御手段Ｔ１により供給された電流Ｉｏｕｔの一部Ｉｋと第２の基準信号Ｖｒｅｆ２との間の比較を実行する。第２の制御手段ＣＯＭＰ２は、例えば２つの入力部を有する比較器に相当する。第２の制御信号ＳＣ２の目的は、前記スマートカードに供給される出力電流Ｉｏｕｔの異常な超過を示すことである。
【００２５】
電流Ｉｏｕｔの一部Ｉｋは、当業者に既知のタイプの電流ミラーを使用することにより得られる。前記電流ミラーは、調整信号ＳＲをゲートで受信するトランジスタＴ２と、トランジスタＴ３及びＴ４と、電圧源ＶＤＤに接続された抵抗Ｒ２とを有する。前記電流ミラーは、抵抗Ｒ２において関係Ｉｋ＝Ｉｏｕｔ／Ｋを満たす電流Ｉｋを供給することを可能にし、ここでＫはトランジスタＴ２、Ｔ３及びＴ４の特性により決定される減衰因子である。
【００２６】
第２の基準信号Ｖｒｅｆ２は、電流源Ｓと抵抗Ｒ１との間のノード電位に対応し、電流源Ｓは、電圧源ＶＤＤに接続された抵抗Ｒ１に対して基準電流Ｉｒｅｆを与える。
【００２７】
したがって第２の制御信号ＳＣ２は、供給により供給された電流Ｉｏｕｔが関係（Ｋ×Ｉｒｅｆ×Ｒ１／Ｒ２）により定められる閾値より低い場合に第１の状態を採用し、前記供給により供給された電流Ｉｏｕｔが前記閾値より高い場合に第２の状態を採用する。
【００２８】
図２は、入力電圧Ｖｕｐから出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力電流Ｉｏｕｔの超過を示す第２の制御信号ＳＣ２と、特定の閾値より下への入力電圧Ｖｕｐの降下を示す第１の制御信号ＳＣ１とを供給することを可能にする本発明によるシステムを記載する。
【００２９】
図１に記載された要素に加えて、図２に記載されたシステムは、第１の制御信号ＳＣ１を供給する第１の制御手段ＣＯＭＰ１を有する。第１の制御手段ＣＯＭＰ１は、前記調整信号ＳＲと第１の基準信号Ｖｒｅｆ１との間の比較を実行する。第１の制御手段ＣＯＭＰ１は、例えば２つの入力部を有する比較器に相当する。
【００３０】
調整信号ＳＲを第１の基準信号Ｖｒｅｆ１と直接的に比較することにより、前記調整手段により実行される電圧調整が不可能になると、即ち入力電圧Ｖｕｐが目標信号Ｖｃｏｎｓと比較して降下しすぎる場合に、第１の制御信号ＳＣ１が生成される。
【００３１】
入力電圧Ｖｕｐが目標電圧Ｖｃｏｎｓと比較して降下しすぎる場合、ＭＯＳトランジスタＴ１を閉じたスイッチと同等にするゼロレベルに近いレベルの調整信号ＳＲであっても、目標信号Ｖｃｏｎｓに近い出力電圧Ｖｏｕｔを得るのに十分ではない。
【００３２】
したがって入力電圧Ｖｕｐの降下は、第１の基準信号Ｖｒｅｆ１を０に近い値、例えば２００ｍＶに調整することにより検出される。このように、第１の制御信号ＳＣ１は、調整条件が正しい場合、即ち調整信号ＳＲがＶｒｅｆ１より高い場合に第１の状態を採用し、第１の制御信号ＳＣ１は、調整の動作条件がもはや満たされていない場合、即ち調整信号ＳＲがＶｒｅｆ１より低い場合に第２の状態が採用される。
【００３３】
したがって第１の制御信号ＳＣ１の状態の変化は、出力電圧Ｖｏｕｔの調整の異常の検出を可能にする。
【００３４】
第１の制御信号ＳＣ１及び第２の制御信号ＳＣ２に含まれる情報は、したがって、応用例レベルで特定の手段を起動するのに有利に使用されることができ、又はスマートカードに対する供給システムの異常の検出を前記スマートカードを使用する応用例（例えばスマートカードリーダ）に知らせることができる。
【００３５】
図３は、前記第１の制御信号ＳＣ１及び第２の制御信号ＳＣ２から出力電圧Ｖｏｕｔの生成の停止を可能にする本発明によるシステムを記載する。
【００３６】
図２に記載された要素に加えて、前記システムは、出力制御信号ＳＣを生成するために、２つの入力部を有し、第１の制御信号ＳＣ１及び第２の制御信号ＳＣ２を受信する論理ＯＲゲートＰ１を有する。したがって出力制御信号ＳＣは、入力電圧Ｖｕｐの降下及び／又は出力電流Ｉｏｕｔの超過の両方を示す。この出力制御信号ＳＣは、スマートカードに対する供給の異常を応用例、例えばスマートカードリーダに知らせるために使用されることができる。信号ＳＣは、入力電圧Ｖｕｐの重大すぎる降下が生じる場合に、又は出力電流Ｉｏｕｔが超過される場合に、出力電圧Ｖｏｕｔの生成を停止するために使用されることもできる。この目的に対して、前記システムは、出力制御信号ＳＣを反転するインバータ型の論理ゲートＰ２を有し、インバータＰ２の出力信号はＭＯＳトランジスタＴ５のゲートに接続される。加えて、トランジスタＴ５は、ソースで入力電圧Ｖｕｐに接続され、ドレインでトランジスタＴ１及びＴ２のゲートに接続される。出力制御信号ＳＣのレベルに応じて、前記トランジスタは、開いたスイッチ又は閉じたスイッチのいずれかと同等である。トランジスタＴ５が開いたスイッチと同等である場合、これは、調整された出力電圧Ｖｏｕｔが前記スマートカードにおいて正常に生成されるようにトランジスタＴ１及びＴ２のゲートにバイアス電圧を印加する。トランジスタＴ５が閉じたスイッチと同等である場合、これは、前記スマートカードにおける出力電圧Ｖｏｕｔの生成を停止するようにトランジスタＴ１及びＴ２のゲートにバイアス電圧を印加する。
【００３７】
図４は、本発明によるシステムにより生成された様々な第１の制御信号ＳＣ１及び第２の制御信号ＳＣ２の関数として出力電圧Ｖｏｕｔの時間変化を図示する。
【００３８】
時刻t0まで、入力電圧Ｖｕｐは目標信号Ｖｃｏｎｓより高く、この結果、電圧調整は正しく実行されることができる。出力電流Ｉｏｕｔの超過は生じていない。第１の制御信号ＳＣ１及び第２の制御信号ＳＣ２は、低論理レベルを持つ。したがって出力電圧Ｖｏｕｔは、目標信号レベルＶｃｏｎｓに調整される。
【００３９】
時刻t0と時刻t１との間に、入力電圧Ｖｕｐは目標信号Ｖｃｏｎｓより低くなり、この結果、電圧調整はもはや正しく実行されることができない。この電圧降下は、第１の制御手段ＣＯＭＰ１を用いて検出され、この場合、第１の制御手段ＣＯＭＰ１は高論理レベルで第１の制御信号ＳＣ１を供給する。出力制御信号ＳＣも高論理レベルに移行し、トランジスタＴ５により形成されたスイッチを閉じる。出力電圧Ｖｏｕｔは、この場合、停止され、レベルが０に移行する。この期間の間、電流Ｉｏｕｔは超過されていないので、第２の制御信号ＳＣ２は低論理レベルのままである。
【００４０】
時刻t１と時刻t２との間に、入力電圧Ｖｕｐは再び設定信号Ｖｃｏｎｓより高くなり、この結果、電圧調整は再び正しく実行されることができる。したがって、第１の制御信号ＳＣ１は再び低論理レベルに移行するのに対し、出力電流Ｉｏｕｔは常に超過されていないので、第２の制御信号ＳＣ２は低論理レベルのままである。出力制御信号ＳＣは、この場合、低論理レベルに移行し、トランジスタＴ５により形成されたスイッチを開く。出力電圧Ｖｏｕｔは、したがって、再び生成され、目標信号レベルＶｃｏｎｓに調整される。
【００４１】
時刻t２とt3との間に、出力電流Ｉｏｕｔは、関係Ｉｏｕｔ＿ｍａｘ＝（Ｋ×Ｉｒｅｆ×Ｒ１／Ｒ２）により定められる閾値Ｉｏｕｔ＿ｍａｘより大きくなる。出力電流Ｉｏｕｔのこの超過は、第２の制御手段ＣＯＭＰ２によって検出され、第２の制御手段ＣＯＭＰ２は、この場合、高論理レベルで第２の制御信号ＳＣ２を供給する。出力制御信号ＳＣは、この場合、高論理レベルに移行し、トランジスタＴ５により形成されたスイッチを閉じる。出力電圧Ｖｏｕｔは、この場合、停止され、レベルが０に移行する。この期間の間、入力電圧Ｖｕｐの降下は生じないので、第１の制御信号ＳＣ１は低論理レベルのままである。
【００４２】
時刻t3を過ぎると、出力電流Ｉｏｕｔは再び閾値電流Ｉｏｕｔ＿ｍａｘより低くなり、この結果、電力供給は前記スマートカードを損傷するリスク無しで再び実行されることができる。第２の制御信号ＳＣ２は再び低論理レベルに移行するのに対し、第１の制御信号ＳＣ１は低論理レベルのままである。出力電圧Ｖｏｕｔは、したがって、再び生成され、目標信号レベルＶｃｏｎｓに調整される。
【００４３】
本発明によるシステムは、出力電圧Ｖｏｕｔがスマートカードに対して生成されるようにインターフェース回路において有利に使用されることができる。特に、前記インターフェース回路は、スマートカードリーダに実装されることができる。
【００４４】
本発明によるシステムは、スマートカードと通信し、特に入力電圧Ｖｕｐからスマートカードに対する出力電圧Ｖｏｕｔを生成する集積回路において使用されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】入力電圧Ｖｕｐから出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力電流Ｉｏｕｔの超過を示す第２の制御信号ＳＣ２を供給することを可能にするシステムを記載する。
【図２】入力電圧Ｖｕｐから出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力電流Ｉｏｕｔの超過を示す第２の制御信号ＳＣ２と入力電圧Ｖｕｐの降下を示す第１の制御信号ＳＣ１とを供給することを可能にする本発明によるシステムを記載する。
【図３】第１の制御信号ＳＣ１及び／又は第２の制御信号ＳＣ２から出力電圧Ｖｏｕｔの生成を停止する、本発明によるシステムを記載する。
【図４】本発明によるシステムにより生成された様々な制御信号の関数として出力電圧Ｖｏｕｔの時間変化を図示する。
【図１】
2006523880.tif 000003
【図２】
2006523880.tif 000004
【図３】
2006523880.tif 000005
【図４】
2006523880.tif 000006
【国際調査報告】
2006523880.tif 000007
2006523880.tif 000008