[发明专利]无或有触点混合工作的微电路

说明书

本发明涉及无或有触点两种工作方式的微电路。

芯片卡及总地装在便携载体上的电子芯片的市场目前包括两种领域：称为“有触点”的应用领域及“无触点”的应用领域。在不久的将来，无触点的芯片卡将有极大的发展，而同时，各种有触点卡将继续被使用。因此，为了使芯片卡市场合理化，有人考虑开发混合工作即有或无触点的微电路，它可以与所有类型的芯片卡阅读器通信。

由美国专利US 5,206,495公知一种具有无或有触点两种工作方式的芯片卡微电路。我们将回忆一下它的结构，以下括号内表示的参考标号相应于该文献中的图3。

现有技术的微电路(2)包括用于有触点工作方式的触头端子(3)及用于无触点工作方式的感应线圈(4,5)。感应线圈与一个整流电路(2.1.1)相连接，用于在无触点工作方式时提供直流供电电压。在有触点工作方式时，由供电端子(16)提供直流供电电压U2。

基本上，该现有技术的文献提出，通过一个多路器(2.1.3)向一微计算机(2.2)发送由触点端子(3)接收的信号及由线圈(4,5)接收的信号。由线圈(4,5)接收的信号通过一个变换器(2.1.4)施加给多路器(2.1.3)。微计算机(2.2)由此形成对这两种工作方式共用的信号处理装置，及多路器(2.1.3)形成根据微电路工作方式使微计算机连接到触点(3)或连接到变换器(2.1.4)的支路。用于控制多路器(2.1.3)的工作方式鉴别是由一个具有两输入端(E1,E2)的比较器(2.1.2)作出的，该比较器在其输出端(E3)输出一个施加于多路器(2.1.3)的鉴别信号。比较器(2.1.2)在第一输入端(E2)上接收来自供电端子(16)的直流电压U2，及在第二输入端(E1)上接收来自整流器(2.1.1)的直流电压U1。

尽管初看起来现有技术的微电路能满足要求，但实际上它具有各种缺点。

第一缺点涉及借助上述比较器装置(2.1.2)的工作方式检测，在比较器的输入端(E1,E2)上接收供电电压U1及U2。电压U1,U2同样地通过二极管(D1,D2)被施加在供电输入端(E4)上，这些二极管对于不使比较器两输入端(E1,E2)短路是必不可少的。然而，这些二板管引起由比较器接收的供电电压的明显下降，例如在CMOS集成电路中为1伏。因此，为使比较器(2.1.2)工作，微电路的最小供电电压U1或U2应大于比较器最小供电电压1伏。由于在无触点方式时由整流器(2.1.1)输出的电压U1依赖于线圈(4,5)中感应电压的幅值，因此也依赖于微电路离开磁场源的距离(感性耦合)，二极管(D1)上电压的降低应由感性耦合增大来补偿，这引起芯片卡及卡阅读器之间在磁场发射功率不变时允许的通信最大距离的明显下降。为了形成概念，在以标准频率13.56MHz感应供电的、并可工作在1伏量级的非常低电压下工作的芯片卡(CMOS技术)，在二极管(D1)中的1V压降低代表最大卡/阅读器距离减少了若干厘米，为使比较器供电输入端(E4)上为1V电压，供电电压U1至少应为2V。

该现有技术微电路的另一缺点是有触点及无触点方式的供电电压U1,U2之间的控制可能含糊不清。“含糊不清”是指供电电压U1及U2同时出现的情况。尤其是，本申请人发现，使用者的手指在无触点方式时接触触点端子会向微电路中注入静电电荷，这可能干扰甚至阻止微电路的工作。在现有技术的该文献中，建议输出工作方式鉴别信号的比较器输出端(E3)最好根据电压U1,U2的值不是含糊不清的。然而，本发明是建立在以下认识的基础上：为了在同时出现电压U1,U2及均为高电平时比较器(2.1.2)的输出端不是含糊不清的，应该将优选权任意地仅给予这两个电压中的一个。如果，为了消除与触头端子上寄生静电电压相关的含糊情况，将优先权给予了无触点方式的电压U1，则当出现电压U1时比较器的输出端应为1，而不管电压U2如何。如果比较器输出端不依赖电压U1，就会得出设置比较器没有任何用处的结论。归根到底，运用对于确定工作方式不含糊的比较器的想法当其实施时会引起某些问题。