[發(fā)明專利]升壓器、具有該升壓器的集成電路卡及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01109297.1
• 申請日: 2001-03-07
• 公開（公告）號: CN1312609A
• 公開（公告）日: 2001-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奧悟
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

本發(fā)明涉及一種升壓器，用于對所提供的電壓升壓，還涉及具有該升壓器的IC(集成電路)卡和具有該升壓器的電子設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及一種用于降低電流峰值和提高升壓效率的升壓器，還涉及具有該種升壓器的IC卡，以及具有該種升壓器的電子設(shè)備。

近來，非接觸IC卡作為記錄媒體已經(jīng)受到關(guān)注。這種非接觸IC卡包括EEPROM(可擦可編程序只讀存儲器)，通過天線接收從終端設(shè)備發(fā)送的高頻信號，并且產(chǎn)生內(nèi)部所用的電。

圖1是表示在非接觸IC卡中加給電路的電壓關(guān)系的示意圖。

如圖1所示，非接觸IC卡101設(shè)置RF(射頻)電路102，它從自天線接收的信號中取出數(shù)據(jù)成分，并生成內(nèi)源電壓Vdd。會設(shè)置中央處理機(CPU)103,I/O(輸入/輸出)電路104和外圍的電路105，它們由所述內(nèi)源電壓Vdd供電運行。IC卡101包括用于存儲數(shù)據(jù)的EEPROM106，以及用于產(chǎn)生電壓Vpp的一個電荷泵107，它被用于在EEPROM106中寫入和刪除數(shù)據(jù)。另外，在EEPROM106內(nèi)的解碼器是由所述內(nèi)源電壓Vdd操縱的。此外，IC卡101設(shè)有穩(wěn)壓器108，用于將內(nèi)源電壓Vdd減低到電荷泵的電壓Vcp，該電壓被加給電荷泵107，還設(shè)有一個環(huán)形振蕩器109，用于分割電荷泵電壓Vcp，以產(chǎn)生電荷泵107的時鐘信號(頻率約4到8MHz)。

此外，一般說來，內(nèi)源電壓Vdd被設(shè)置在大約2.2到3.3V，電荷泵電壓Vcp被設(shè)置為大約2.0到2.5V，電壓Vpp被設(shè)為12到13V。

而且，通過接收高頻信號生成的電(內(nèi)源電壓Vdd)的大小是由在終端設(shè)備和非接觸IC卡之間的距離、天線的形狀等決定的。產(chǎn)生電的效率不是那么高的。因此，IC卡101包括一個安全電路110，用于暫停CPU103、外圍的電路105等運行，以防止在內(nèi)源電壓Vdd下降的情況下它的誤動作。

提供給CPU103的時鐘信號是從RF電路102收到的信號中取出的，并且該時鐘信號作為操作時鐘信號(控制時鐘信號)被輸入到輸入/輸出電路104、外圍的電路105、安全電路110，穩(wěn)壓器108以及CPU103。

圖2是表示常規(guī)電荷泵的一個實例的電路圖。

在常規(guī)的電荷泵中，比如串聯(lián)連接多個晶體管Tr100、Tr101、Tr102、Tr103、Tr104等。電荷泵電壓Vcp被加給晶體管Tr100的柵極和源極。此外，電容器C101、C102、C103、C104等各自的一端連接到在相鄰的晶體管之間的各節(jié)點。反相器IV101、IV102、IV103、IV104等分別地連接到這些電容器的另一端。由環(huán)形振蕩器109振蕩產(chǎn)生的時鐘信號CLK輸入到反相器IV101、IV103等，時鐘信號CLK的反相信號CLKB被輸入到反相器IV102、IV104等。因此，反相器IV101、IV103等被同時激勵，而反相器IV102、IV104等被同時激勵。另外，圖2中的時鐘信號CLK對應(yīng)于圖1所示的時鐘信號CLK。

此外，日本專利公開公報平2-62796揭示一種升壓器，其中反相器是串聯(lián)連接的。圖3是表示該公報揭示的升壓器電路圖。

該公報中的升壓器中，串聯(lián)連接多個晶體管Tr110、Tr111、Tr112、Tr113、Tr114等，源電壓被提供到晶體管Tr110的柵極和源極。而且，電容器C111、C112、C113、C114等每個的一端連接到每一節(jié)點。每一節(jié)點是在相鄰的晶體管之間提供的。反相器IV111、IV112、IV113、IV114等分別地連接到這些電容器的另一端。這里的反相器IV111、IV112、IV113、IV114等串聯(lián)連接，時鐘信號CLK被輸入到第一級的反相器IV111。因此，與時鐘信號CLK反相位的信號被輸入到晶體管Tr111、Tr113等，與時鐘信號CLK同相的信號被輸入到晶體管Tr112、Tr114等。因此，反相器IV111、IV113等被同時激勵而反相器IV112、IV114等被同時激勵。然而，串聯(lián)連接的反相器引起時鐘信號的延遲，所以在操作時間上晶體管彼此是逐漸地偏移的。另外，圖3中的時鐘信號CLK對應(yīng)于圖1所示的時鐘信號CLK。