JPH0933645A - トランスポンダの電源回路 - Google Patents
トランスポンダの電源回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 質問器からの電磁波が弱い場合であっても、
応答回路に電力を供給できるトランスポンダの電源回路
を提供する。 【構成】 電源回路３は、アンテナ１及び応答回路２に
接続され、アンテナ１により受信された電磁波から応答
回路２に供給する直流電力を生成する。電源回路３は、
ｎ型領域からｐ型領域に向かう逆方向電流に対する逆方
向抵抗が、ｐ型領域からｎ型領域に向かう順方向電流に
対する順方向抵抗より小さくなるように調整された整流
ダイオード５を有する。電磁波を受信したアンテナ１が
発生させた電圧を整流ダイオード５に印加することによ
って、整流ダイオード５に逆方向電流を流し、このとき
に発生した直流電圧を用いて応答回路２に電力を供給す
る。
応答回路に電力を供給できるトランスポンダの電源回路
を提供する。 【構成】 電源回路３は、アンテナ１及び応答回路２に
接続され、アンテナ１により受信された電磁波から応答
回路２に供給する直流電力を生成する。電源回路３は、
ｎ型領域からｐ型領域に向かう逆方向電流に対する逆方
向抵抗が、ｐ型領域からｎ型領域に向かう順方向電流に
対する順方向抵抗より小さくなるように調整された整流
ダイオード５を有する。電磁波を受信したアンテナ１が
発生させた電圧を整流ダイオード５に印加することによ
って、整流ダイオード５に逆方向電流を流し、このとき
に発生した直流電圧を用いて応答回路２に電力を供給す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商品の種類や価格等に
関する情報を出力する応答回路に供給される直流電力
を、アンテナにより受信された電磁波から生成するトラ
ンスポンダの電源回路に関するものである。
関する情報を出力する応答回路に供給される直流電力
を、アンテナにより受信された電磁波から生成するトラ
ンスポンダの電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来のトランスポンダの回路図で
あり、図１０は図９のトランスポンダの電源回路３０に
使用される整流ダイオード３１の電流電圧特性を示すグ
ラフである。図９に示されるように、このトランスポン
ダは、電磁波を受信及び送信するアンテナ１と、受信さ
れた電磁波に応答して記憶されている情報に基づく信号
を出力する応答回路２と、この応答回路２に直流電力を
供給する電源回路３０と、応答回路２から出力された信
号をアンテナ１に伝えるカップリングコンデンサ４とを
有する。電源回路３０は、アンテナ１にｐ形領域を接続
した整流ダイオード３１と、この整流ダイオード３１の
整流に伴う脈流を通過させるフライホイールコイル３２
と、整流後の電圧を平滑化する平滑コンデンサ３３とを
有する。
あり、図１０は図９のトランスポンダの電源回路３０に
使用される整流ダイオード３１の電流電圧特性を示すグ
ラフである。図９に示されるように、このトランスポン
ダは、電磁波を受信及び送信するアンテナ１と、受信さ
れた電磁波に応答して記憶されている情報に基づく信号
を出力する応答回路２と、この応答回路２に直流電力を
供給する電源回路３０と、応答回路２から出力された信
号をアンテナ１に伝えるカップリングコンデンサ４とを
有する。電源回路３０は、アンテナ１にｐ形領域を接続
した整流ダイオード３１と、この整流ダイオード３１の
整流に伴う脈流を通過させるフライホイールコイル３２
と、整流後の電圧を平滑化する平滑コンデンサ３３とを
有する。
【０００３】質問器（図示せず）から発信された電磁波
はアンテナ１によって受信され、フライホイールコイル
３２の一端に交流起電力を生じさせる。この交流起電力
は、整流ダイオード３１で整流され、整流後の電圧は平
滑コンデンサ３３で平滑化される。この結果、端子３４
及び３５のそれぞれに正（＋）及び負（−）の直流電圧
が生じる。この直流電圧が印加された応答回路２は動作
して、アンテナ１による受信信号を復調・解析し、記憶
している情報をカップリングコンデンサ４を通してアン
テナ１から発信する。
はアンテナ１によって受信され、フライホイールコイル
３２の一端に交流起電力を生じさせる。この交流起電力
は、整流ダイオード３１で整流され、整流後の電圧は平
滑コンデンサ３３で平滑化される。この結果、端子３４
及び３５のそれぞれに正（＋）及び負（−）の直流電圧
が生じる。この直流電圧が印加された応答回路２は動作
して、アンテナ１による受信信号を復調・解析し、記憶
している情報をカップリングコンデンサ４を通してアン
テナ１から発信する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のトランスポンダの電源回路３０においては、整
流ダイオード３１に順方向電流を流すことができる電圧
最大振幅を持つ交流電圧を整流ダイオード３１のｐ形領
域に入力しなければならなかった。整流ダイオード３１
に順方向電流を流すことができる電圧最大振幅は、ダイ
オードの種類によって決まり、シリコンダイオードにつ
いては約０．６［Ｖ］以上であり、シリコンショットキ
ーバリアダイオードについては約０．４［Ｖ］以上であ
り、ゲルマニウムダイオードについては約０．１５
［Ｖ］以上であった。従って、従来のトランスポンダに
おいては、質問器が発する電磁波の強度を上げるか、電
圧利得の高いアンテナを使用して、電源回路３０に入力
される信号の電圧最大振幅を大きくしなければ、応答回
路２に直流電力を供給できないという問題があった。
た従来のトランスポンダの電源回路３０においては、整
流ダイオード３１に順方向電流を流すことができる電圧
最大振幅を持つ交流電圧を整流ダイオード３１のｐ形領
域に入力しなければならなかった。整流ダイオード３１
に順方向電流を流すことができる電圧最大振幅は、ダイ
オードの種類によって決まり、シリコンダイオードにつ
いては約０．６［Ｖ］以上であり、シリコンショットキ
ーバリアダイオードについては約０．４［Ｖ］以上であ
り、ゲルマニウムダイオードについては約０．１５
［Ｖ］以上であった。従って、従来のトランスポンダに
おいては、質問器が発する電磁波の強度を上げるか、電
圧利得の高いアンテナを使用して、電源回路３０に入力
される信号の電圧最大振幅を大きくしなければ、応答回
路２に直流電力を供給できないという問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、質問器からの電磁波が
弱い場合やアンテナの利得が低い場合であっても、応答
回路に直流電力を供給することができるトランスポンダ
の電源回路を提供することにある。
弱い場合やアンテナの利得が低い場合であっても、応答
回路に直流電力を供給することができるトランスポンダ
の電源回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のトランスポン
ダの電源回路は、アンテナ及び応答回路に接続され、前
記アンテナにより受信された電磁波から前記応答回路に
供給する直流電力を生成する回路であって、ｎ形領域か
らｐ形領域に向かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、
ｐ形領域からｎ形領域に向かう順方向電流に対する順方
向抵抗より小さくなるように調整された第１の整流ダイ
オードを有し、電磁波を受信した前記アンテナが発生さ
せた電圧を前記第１の整流ダイオードに印加することに
よって、前記第１の整流ダイオードに逆方向電流を流
し、このときに発生した直流電圧を用いて前記応答回路
に電力を供給することを特徴としている。
ダの電源回路は、アンテナ及び応答回路に接続され、前
記アンテナにより受信された電磁波から前記応答回路に
供給する直流電力を生成する回路であって、ｎ形領域か
らｐ形領域に向かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、
ｐ形領域からｎ形領域に向かう順方向電流に対する順方
向抵抗より小さくなるように調整された第１の整流ダイ
オードを有し、電磁波を受信した前記アンテナが発生さ
せた電圧を前記第１の整流ダイオードに印加することに
よって、前記第１の整流ダイオードに逆方向電流を流
し、このときに発生した直流電圧を用いて前記応答回路
に電力を供給することを特徴としている。
【０００７】また、請求項２のトランスポンダの電源回
路は、前記第１の整流ダイオードのｎ形領域を前記アン
テナに接続し、前記第１の整流ダイオードのｐ形領域を
前記応答回路に接続したことを特徴としている。
路は、前記第１の整流ダイオードのｎ形領域を前記アン
テナに接続し、前記第１の整流ダイオードのｐ形領域を
前記応答回路に接続したことを特徴としている。
【０００８】また、請求項３のトランスポンダの電源回
路は、前記応答回路に流される電流の範囲内における同
じ値の電流に対する順方向抵抗と逆方向抵抗とを比較し
た場合に、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなるよう
に前記第１の整流ダイオードが調整されていることを特
徴としている。
路は、前記応答回路に流される電流の範囲内における同
じ値の電流に対する順方向抵抗と逆方向抵抗とを比較し
た場合に、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなるよう
に前記第１の整流ダイオードが調整されていることを特
徴としている。
【０００９】また、請求項４のトランスポンダの電源回
路は、前記第１の整流ダイオードがシリコンダイオード
であり、前記第１の整流ダイオードの逆方向電圧が０．
３［Ｖ］以下であることを特徴としている。
路は、前記第１の整流ダイオードがシリコンダイオード
であり、前記第１の整流ダイオードの逆方向電圧が０．
３［Ｖ］以下であることを特徴としている。
【００１０】また、請求項５のトランスポンダの電源回
路は、一端を前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に接
続し、他端をアースに接続したコイルと、一端を前記第
１の整流ダイオードのｐ形領域に接続し、他端をアース
に接続した第１のコンデンサとをさらに有することを特
徴としている。
路は、一端を前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に接
続し、他端をアースに接続したコイルと、一端を前記第
１の整流ダイオードのｐ形領域に接続し、他端をアース
に接続した第１のコンデンサとをさらに有することを特
徴としている。
【００１１】また、請求項６のトランスポンダの電源回
路は、前記第１の整流ダイオードと同じ特性を持つ第２
の整流ダイオードと、前記第１のコンデンサと同じ特性
を持つ第２のコンデンサとをさらに有し、前記第２の整
流ダイオードのｐ形領域を前記第１の整流ダイオードの
ｎ形領域に接続し、前記第２の整流ダイオードのｎ形領
域を前記第２のコンデンサの一端に接続し、前記第２の
コンデンサの他端をアースに接続したことを特徴として
いる。
路は、前記第１の整流ダイオードと同じ特性を持つ第２
の整流ダイオードと、前記第１のコンデンサと同じ特性
を持つ第２のコンデンサとをさらに有し、前記第２の整
流ダイオードのｐ形領域を前記第１の整流ダイオードの
ｎ形領域に接続し、前記第２の整流ダイオードのｎ形領
域を前記第２のコンデンサの一端に接続し、前記第２の
コンデンサの他端をアースに接続したことを特徴として
いる。
【００１２】また、請求項７のトランスポンダの電源回
路は、前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に印加され
る電圧を制限する制限回路をさらに有することを特徴と
している。
路は、前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に印加され
る電圧を制限する制限回路をさらに有することを特徴と
している。
【００１３】また、請求項８のトランスポンダの電源回
路は、前記制限回路が、第１の保護ダイオードと第２の
保護ダイオードとを有し、前記第１の保護ダイオードの
ｐ形領域を前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に接続
し、前記第１の保護ダイオードのｎ形領域をアースに接
続し、前記第２の保護ダイオードのｎ形領域を前記第１
の整流ダイオードのｎ形領域に接続し、前記第２の保護
ダイオードのｐ形領域をアースに接続したことを特徴と
している。
路は、前記制限回路が、第１の保護ダイオードと第２の
保護ダイオードとを有し、前記第１の保護ダイオードの
ｐ形領域を前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に接続
し、前記第１の保護ダイオードのｎ形領域をアースに接
続し、前記第２の保護ダイオードのｎ形領域を前記第１
の整流ダイオードのｎ形領域に接続し、前記第２の保護
ダイオードのｐ形領域をアースに接続したことを特徴と
している。
【００１４】
【作用】請求項１のトランスポンダの電源回路において
は、電磁波を受信したアンテナが発生させた電圧を第１
の整流ダイオードに印加することによって、第１の整流
ダイオードに逆方向電流を流し、このときに発生した直
流電圧を用いて応答回路に電力を供給する。
は、電磁波を受信したアンテナが発生させた電圧を第１
の整流ダイオードに印加することによって、第１の整流
ダイオードに逆方向電流を流し、このときに発生した直
流電圧を用いて応答回路に電力を供給する。
【００１５】また、請求項２のトランスポンダの電源回
路においては、電磁波を受信したアンテナが発生させた
電圧を第１の整流ダイオードのｎ形領域に印加すること
によって、第１の整流ダイオードに逆方向電流を流し、
このときにｐ形領域に発生した直流電圧を用いて応答回
路に電力を供給する。
路においては、電磁波を受信したアンテナが発生させた
電圧を第１の整流ダイオードのｎ形領域に印加すること
によって、第１の整流ダイオードに逆方向電流を流し、
このときにｐ形領域に発生した直流電圧を用いて応答回
路に電力を供給する。
【００１６】また、請求項３のトランスポンダの電源回
路においては、応答回路に流される電流の範囲内におけ
る同じ値の電流に対する順方向抵抗と逆方向抵抗とを比
較した場合に、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなる
ように第１の整流ダイオードが調整されており、第１の
整流ダイオードに逆方向電流を流し、このときに発生し
た直流電圧を用いて応答回路に電力を供給する。
路においては、応答回路に流される電流の範囲内におけ
る同じ値の電流に対する順方向抵抗と逆方向抵抗とを比
較した場合に、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなる
ように第１の整流ダイオードが調整されており、第１の
整流ダイオードに逆方向電流を流し、このときに発生し
た直流電圧を用いて応答回路に電力を供給する。
【００１７】また、請求項４のトランスポンダの電源回
路においては、第１の整流ダイオードがシリコンダイオ
ードであり、第１の整流ダイオードの逆方向電圧が０．
３［Ｖ］以下である。
路においては、第１の整流ダイオードがシリコンダイオ
ードであり、第１の整流ダイオードの逆方向電圧が０．
３［Ｖ］以下である。
【００１８】また、請求項５のトランスポンダの電源回
路においては、第１の整流ダイオードの整流に伴う脈流
をコイルを通してアースに流し、第１の整流ダイオード
により整流された電圧を第１のコンデンサにより平滑化
する。
路においては、第１の整流ダイオードの整流に伴う脈流
をコイルを通してアースに流し、第１の整流ダイオード
により整流された電圧を第１のコンデンサにより平滑化
する。
【００１９】また、請求項６のトランスポンダの電源回
路においては、第１及び第２の整流ダイオードと、第１
及び第２のコンデンサが、全波倍電圧整流回路として機
能する。
路においては、第１及び第２の整流ダイオードと、第１
及び第２のコンデンサが、全波倍電圧整流回路として機
能する。
【００２０】また、請求項７又は８のトランスポンダの
電源回路においては、第１の整流ダイオードに印加され
る電圧を制限することによって、第１の整流ダイオード
に大きな順方向電流が流れないようにしている。
電源回路においては、第１の整流ダイオードに印加され
る電圧を制限することによって、第１の整流ダイオード
に大きな順方向電流が流れないようにしている。
【００２１】
【実施例】 第１実施例 図１は本発明の第１実施例による電源回路３を含むトラ
ンスポンダを示す回路図であり、図２は図１の電源回路
３に使用されている整流ダイオード５の電流電圧特性を
示すグラフである。
ンスポンダを示す回路図であり、図２は図１の電源回路
３に使用されている整流ダイオード５の電流電圧特性を
示すグラフである。
【００２２】第１実施例のトランスポンダは、質問器
（図示せず）からの電磁波を受信し、また、信号を送信
する送受信アンテナ１と、質問器からの電磁波に応答し
て、記憶されている情報に基づく信号を出力する応答回
路２と、アンテナ１により受信された電磁波から応答回
路２に供給される直流電力を生成する電源回路３と、応
答回路２から出力された信号をアンテナ１に伝えるカッ
プリングコンデンサ４とを有する。
（図示せず）からの電磁波を受信し、また、信号を送信
する送受信アンテナ１と、質問器からの電磁波に応答し
て、記憶されている情報に基づく信号を出力する応答回
路２と、アンテナ１により受信された電磁波から応答回
路２に供給される直流電力を生成する電源回路３と、応
答回路２から出力された信号をアンテナ１に伝えるカッ
プリングコンデンサ４とを有する。
【００２３】電源回路３は、ｎ形領域からｐ形領域に向
かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、ｐ形領域からｎ
形領域に向かう順方向電流に対する順方向抵抗より小さ
くなるように調整された整流ダイオード（例えば、逆方
向ダイオード）５を有する。整流ダイオード５は、少な
くとも応答回路２の平均負荷電流以下の同じ値の逆方向
電流と順方向電流とに対する逆方向抵抗と順方向抵抗と
を比較した場合に、逆方向抵抗の方が小さい。整流ダイ
オード５の逆方向の伝導機構は、なだれ効果によるもの
であっても、トンネル効果によるものであってもよい。
また、整流ダイオード５のｎ形領域はアンテナ１に接続
され、整流ダイオード５のｐ形領域は端子９を介して応
答回路２に接続されている。
かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、ｐ形領域からｎ
形領域に向かう順方向電流に対する順方向抵抗より小さ
くなるように調整された整流ダイオード（例えば、逆方
向ダイオード）５を有する。整流ダイオード５は、少な
くとも応答回路２の平均負荷電流以下の同じ値の逆方向
電流と順方向電流とに対する逆方向抵抗と順方向抵抗と
を比較した場合に、逆方向抵抗の方が小さい。整流ダイ
オード５の逆方向の伝導機構は、なだれ効果によるもの
であっても、トンネル効果によるものであってもよい。
また、整流ダイオード５のｎ形領域はアンテナ１に接続
され、整流ダイオード５のｐ形領域は端子９を介して応
答回路２に接続されている。
【００２４】一般に、半導体ダイオードの順方向の電圧
降下特性は半導体の種類に依存して決まる。シリコンダ
イオードは、約０．６［Ｖ］以上の順方向電圧が印加さ
れたときに順方向電流が急激に増大する特性を示す。し
かし、半導体ダイオードの逆方向の電圧降下特性は製造
段階において不純物濃度を調整することによって自由に
変えることができる。具体的に言えば、順方向抵抗が逆
方向抵抗よりも小さい整流ダイオード（便宜上、「通常
のダイオード」と呼ぶ。）に比較して、ｐ形領域及びｎ
形領域の不純物濃度を高くし、逆方向電圧印加時におけ
るｐｎ接合の電界強度が通常のダイオードよりも大きく
なるようにすることにより、逆方向の降伏電圧が０
［Ｖ］に近い、図２に示されるような特性を持つ整流ダ
イオードを製造できる。
降下特性は半導体の種類に依存して決まる。シリコンダ
イオードは、約０．６［Ｖ］以上の順方向電圧が印加さ
れたときに順方向電流が急激に増大する特性を示す。し
かし、半導体ダイオードの逆方向の電圧降下特性は製造
段階において不純物濃度を調整することによって自由に
変えることができる。具体的に言えば、順方向抵抗が逆
方向抵抗よりも小さい整流ダイオード（便宜上、「通常
のダイオード」と呼ぶ。）に比較して、ｐ形領域及びｎ
形領域の不純物濃度を高くし、逆方向電圧印加時におけ
るｐｎ接合の電界強度が通常のダイオードよりも大きく
なるようにすることにより、逆方向の降伏電圧が０
［Ｖ］に近い、図２に示されるような特性を持つ整流ダ
イオードを製造できる。
【００２５】また、電源回路３は、整流ダイオード５の
整流に伴う脈流を通過させるフライホイールコイル６
と、整流後の電圧を平滑化し、電力を蓄積する平滑コン
デンサ７とを有する。フライホイールコイル６の一端は
整流ダイオード５のｎ形領域に接続され、他端はアース
に接続されている。また、平滑コンデンサ７の一端は整
流ダイオード５のｐ形領域に接続され、他端はアースに
接続されている。
整流に伴う脈流を通過させるフライホイールコイル６
と、整流後の電圧を平滑化し、電力を蓄積する平滑コン
デンサ７とを有する。フライホイールコイル６の一端は
整流ダイオード５のｎ形領域に接続され、他端はアース
に接続されている。また、平滑コンデンサ７の一端は整
流ダイオード５のｐ形領域に接続され、他端はアースに
接続されている。
【００２６】さらに、電源回路３は、整流ダイオード５
のｎ形領域に印加される電圧を制限する制限回路８を有
する。制限回路８は、順方向抵抗が逆方向抵抗よりも小
さい２つの通常のダイオード（第１の保護ダイオード８
ａ及び第２の保護ダイオード８ｂ）を有する。第１の保
護ダイオード８ａと第２の保護ダイオード８ｂとは、共
に図１０に示されるような電流電圧特性を持ち、約０．
６［Ｖ］以上の順方向電圧が印加されたときに順方向電
流が急激に増大する。第１の保護ダイオード８ａのｐ形
領域は整流ダイオード５のｎ形領域に接続され、第１の
保護ダイオード８ａのｎ形領域はアースに接続され、第
２の保護ダイオード８ｂのｎ形領域は整流ダイオード５
のｎ形領域に接続され、第２の保護ダイオード８ｂのｐ
形領域はアースに接続されている。
のｎ形領域に印加される電圧を制限する制限回路８を有
する。制限回路８は、順方向抵抗が逆方向抵抗よりも小
さい２つの通常のダイオード（第１の保護ダイオード８
ａ及び第２の保護ダイオード８ｂ）を有する。第１の保
護ダイオード８ａと第２の保護ダイオード８ｂとは、共
に図１０に示されるような電流電圧特性を持ち、約０．
６［Ｖ］以上の順方向電圧が印加されたときに順方向電
流が急激に増大する。第１の保護ダイオード８ａのｐ形
領域は整流ダイオード５のｎ形領域に接続され、第１の
保護ダイオード８ａのｎ形領域はアースに接続され、第
２の保護ダイオード８ｂのｎ形領域は整流ダイオード５
のｎ形領域に接続され、第２の保護ダイオード８ｂのｐ
形領域はアースに接続されている。
【００２７】上記第１実施例のトランスポンダは以下の
ように動作する。質問器から発信された電磁波はアンテ
ナ１によって受信され、フライホイールコイル６の一端
に交流起電力を生じさせる。この交流起電力は、整流ダ
イオード５に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を
流し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生
成する。この脈流は平滑コンデンサ７で平滑化される。
その結果、端子９及び１０に正（＋）及び負（−）の直
流電圧が生じる。この直流電圧が印加された応答回路２
は動作して、受信信号を復調・解析し、記憶している情
報をカップリングコンデンサ４を通してアンテナ１から
発信する。
ように動作する。質問器から発信された電磁波はアンテ
ナ１によって受信され、フライホイールコイル６の一端
に交流起電力を生じさせる。この交流起電力は、整流ダ
イオード５に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を
流し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生
成する。この脈流は平滑コンデンサ７で平滑化される。
その結果、端子９及び１０に正（＋）及び負（−）の直
流電圧が生じる。この直流電圧が印加された応答回路２
は動作して、受信信号を復調・解析し、記憶している情
報をカップリングコンデンサ４を通してアンテナ１から
発信する。
【００２８】図３はアンテナ１に入力される電圧の最大
振幅［Ｖpeak］と応答回路に供給される供給電力［μ
Ｗ］との関係を実施例及び比較例（図９の従来例）につ
いて示すグラフである。図３において、Ｅ1は第１実施
例に関する特性曲線であり、Ｅ2は後述の第２実施例に
関する特性曲線であり、Ｃは比較例の特性曲線である。
図３の曲線Ｃからわかるように、アンテナ１に入力され
る電圧最大振幅が小さい領域Ａ1及びＡ2においては、従
来の電源回路３０（図９）の整流ダイオード３１（図
９）には順方向電流がほとんど流れず、応答回路２に電
力をほとんど供給できない。これに対し、図３の曲線Ｅ
1からわかるように、第１実施例の電源回路３によれ
ば、電圧最大振幅が小さい領域Ａ2の場合であっても、
整流ダイオード５に逆方向電流が流れるので、応答回路
２に十分に大きな直流電力を供給することができる。
振幅［Ｖpeak］と応答回路に供給される供給電力［μ
Ｗ］との関係を実施例及び比較例（図９の従来例）につ
いて示すグラフである。図３において、Ｅ1は第１実施
例に関する特性曲線であり、Ｅ2は後述の第２実施例に
関する特性曲線であり、Ｃは比較例の特性曲線である。
図３の曲線Ｃからわかるように、アンテナ１に入力され
る電圧最大振幅が小さい領域Ａ1及びＡ2においては、従
来の電源回路３０（図９）の整流ダイオード３１（図
９）には順方向電流がほとんど流れず、応答回路２に電
力をほとんど供給できない。これに対し、図３の曲線Ｅ
1からわかるように、第１実施例の電源回路３によれ
ば、電圧最大振幅が小さい領域Ａ2の場合であっても、
整流ダイオード５に逆方向電流が流れるので、応答回路
２に十分に大きな直流電力を供給することができる。
【００２９】また、図３の曲線Ｅ1からわかるように、
整流ダイオード５のｎ形領域に印加される電圧最大振幅
が０．３［Ｖ］を越えた場合（領域Ａ3及びＡ4）には、
応答回路２に供給される電力が減少する。これは、アン
テナ１に入力される電圧最大振幅が０．３［Ｖ］を越え
るときから、整流ダイオード５に流れる順方向電流が増
えるからである。制限回路８は、整流ダイオード５のｎ
形領域に印加される電圧振幅を制限することができるの
で、アンテナ１から出力される電圧最大振幅が０．３
［Ｖ］を越えた場合（領域Ａ3及びＡ4）であっても、整
流ダイオード５に順方向電流が流れることによる供給電
力の低下を小さくすることができる。
整流ダイオード５のｎ形領域に印加される電圧最大振幅
が０．３［Ｖ］を越えた場合（領域Ａ3及びＡ4）には、
応答回路２に供給される電力が減少する。これは、アン
テナ１に入力される電圧最大振幅が０．３［Ｖ］を越え
るときから、整流ダイオード５に流れる順方向電流が増
えるからである。制限回路８は、整流ダイオード５のｎ
形領域に印加される電圧振幅を制限することができるの
で、アンテナ１から出力される電圧最大振幅が０．３
［Ｖ］を越えた場合（領域Ａ3及びＡ4）であっても、整
流ダイオード５に順方向電流が流れることによる供給電
力の低下を小さくすることができる。
【００３０】尚、上記説明では、アンテナ１を放射電磁
界内におくことによって電磁波を受信しているが、電磁
結合、電磁誘導、又はマイクロ波による受信であっても
よい。
界内におくことによって電磁波を受信しているが、電磁
結合、電磁誘導、又はマイクロ波による受信であっても
よい。
【００３１】また、整流ダイオード５は、順方向抵抗と
逆方向抵抗との差が大きい化合物半導体及び有機半導体
であれば、シリコンダイオード以外の半導体であっても
よい。
逆方向抵抗との差が大きい化合物半導体及び有機半導体
であれば、シリコンダイオード以外の半導体であっても
よい。
【００３２】第２実施例 図４は本発明の第２実施例の電源回路の整流ダイオード
の電流電圧特性を示すグラフである。第２実施例による
電源回路は、整流ダイオード５の特性のみが第１実施例
の場合と相違する。従って、第２実施例の説明において
は、図１をも参照する。
の電流電圧特性を示すグラフである。第２実施例による
電源回路は、整流ダイオード５の特性のみが第１実施例
の場合と相違する。従って、第２実施例の説明において
は、図１をも参照する。
【００３３】図４に示されるように、第２実施例におい
ても、整流ダイオード５は、ｎ形領域からｐ形領域に向
かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、ｐ形領域からｎ
形領域に向かう順方向電流に対する順方向抵抗より小さ
くなるように調整されている。図２に示されるように、
第１実施例の電源回路３の整流ダイオード５において
は、逆方向の降伏電圧をほぼ０［Ｖ］に設定している
が、図４に示されるように、第２実施例の電源回路の整
流ダイオードにおいては、降伏電圧が正側（図では、約
０．１［Ｖ］である。）になるように調整されている。
図３の曲線Ｅ2に示されるように、図４のように調整さ
れた整流ダイオード５を用いた場合の方が、第１実施例
の場合（図２の場合）よりも大きな電力を供給できる。
尚、第２実施例の電源回路３は、整流ダイオード５の特
性を除いて、上記第１実施例の場合と同一である。
ても、整流ダイオード５は、ｎ形領域からｐ形領域に向
かう逆方向電流に対する逆方向抵抗が、ｐ形領域からｎ
形領域に向かう順方向電流に対する順方向抵抗より小さ
くなるように調整されている。図２に示されるように、
第１実施例の電源回路３の整流ダイオード５において
は、逆方向の降伏電圧をほぼ０［Ｖ］に設定している
が、図４に示されるように、第２実施例の電源回路の整
流ダイオードにおいては、降伏電圧が正側（図では、約
０．１［Ｖ］である。）になるように調整されている。
図３の曲線Ｅ2に示されるように、図４のように調整さ
れた整流ダイオード５を用いた場合の方が、第１実施例
の場合（図２の場合）よりも大きな電力を供給できる。
尚、第２実施例の電源回路３は、整流ダイオード５の特
性を除いて、上記第１実施例の場合と同一である。
【００３４】第３実施例 図５は本発明の第３実施例による電源回路１６を含むト
ランスポンダを示す回路図である。図５において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
ランスポンダを示す回路図である。図５において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
【００３５】図５に示されるように、電源回路１６は、
整流ダイオード５に加えて、この整流ダイオード５と同
じ特性を持つ他の整流ダイオード１１を有する。また、
電源回路１６は、コンデンサ７に加えて、このコンデン
サ７と同じ特性を持つ他のコンデンサ１２を有する。
整流ダイオード５に加えて、この整流ダイオード５と同
じ特性を持つ他の整流ダイオード１１を有する。また、
電源回路１６は、コンデンサ７に加えて、このコンデン
サ７と同じ特性を持つ他のコンデンサ１２を有する。
【００３６】整流ダイオード５のｐ形領域は、端子１３
を介して応答回路２に接続され、整流ダイオード５のｎ
形領域は、アンテナ１に接続されている。また、整流ダ
イオード１１のｐ形領域は、整流ダイオード５のｎ形領
域に接続されており、整流ダイオード１１のｎ形領域
は、コンデンサ１２の一端及び端子１５を介して応答回
路２に接続されている。コンデンサ１２の他端はアース
及び端子１４を介して応答回路２に接続されている。こ
れら整流ダイオード５，１１とコンデンサ７，１２は、
全波倍電圧整流回路として機能する。
を介して応答回路２に接続され、整流ダイオード５のｎ
形領域は、アンテナ１に接続されている。また、整流ダ
イオード１１のｐ形領域は、整流ダイオード５のｎ形領
域に接続されており、整流ダイオード１１のｎ形領域
は、コンデンサ１２の一端及び端子１５を介して応答回
路２に接続されている。コンデンサ１２の他端はアース
及び端子１４を介して応答回路２に接続されている。こ
れら整流ダイオード５，１１とコンデンサ７，１２は、
全波倍電圧整流回路として機能する。
【００３７】質問器から発信された電磁波はアンテナ１
によって受信され、フライホイールコイル６の一端に交
流起電力を生じさせる。この交流起電力は、整流ダイオ
ード５に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を流
し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生成
する。この脈流は平滑コンデンサ７により平滑化され
て、端子１３に正（＋）の直流電圧が生じる。同様に、
アンテナ１から出力された交流起電力は、整流ダイオー
ド１１に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を流
し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生成
する。この脈流は平滑コンデンサ１２により平滑化され
て、端子１５に負（−）の直流電圧が生じる。直流電圧
が印加された応答回路２は動作して、受信信号を復調・
解析し、記憶している情報をカップリングコンデンサ４
を通してアンテナ１から発信する。本実施例において
は、アンテナ１が受信する電圧最大振幅が小さい場合で
あっても、応答回路２に十分に大きな直流電力を供給す
ることができる。尚、第３実施例において上記以外の点
は、上記第１実施例の場合と同一である。
によって受信され、フライホイールコイル６の一端に交
流起電力を生じさせる。この交流起電力は、整流ダイオ
ード５に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を流
し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生成
する。この脈流は平滑コンデンサ７により平滑化され
て、端子１３に正（＋）の直流電圧が生じる。同様に、
アンテナ１から出力された交流起電力は、整流ダイオー
ド１１に逆方向電流とこれより小さい順方向電流を流
し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流を生成
する。この脈流は平滑コンデンサ１２により平滑化され
て、端子１５に負（−）の直流電圧が生じる。直流電圧
が印加された応答回路２は動作して、受信信号を復調・
解析し、記憶している情報をカップリングコンデンサ４
を通してアンテナ１から発信する。本実施例において
は、アンテナ１が受信する電圧最大振幅が小さい場合で
あっても、応答回路２に十分に大きな直流電力を供給す
ることができる。尚、第３実施例において上記以外の点
は、上記第１実施例の場合と同一である。
【００３８】第４実施例 図６は本発明の第４実施例による電源回路１７を含むト
ランスポンダを示す回路図である。図６において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
ランスポンダを示す回路図である。図６において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
【００３９】図６に示されるように、電源回路１７は、
逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなるように調整され
た４つの整流ダイオード１８，１９，２０，２１を有す
る。これら整流ダイオード１８，１９，２０，２１は、
図２又は図４に示されるような電流電圧特性を有し、ブ
リッジ整流回路を構成している。
逆方向抵抗が順方向抵抗より小さくなるように調整され
た４つの整流ダイオード１８，１９，２０，２１を有す
る。これら整流ダイオード１８，１９，２０，２１は、
図２又は図４に示されるような電流電圧特性を有し、ブ
リッジ整流回路を構成している。
【００４０】また、第４実施例においては、受信用のア
ンテナ１ａ及び１ｂが備えられており、アンテナ１ａは
整流ダイオード１８のｎ形領域及び整流ダイオード２０
のｐ形領域に接続されている。また、アンテナ１ｂは整
流ダイオード１９のｎ形領域及び整流ダイオード２１の
ｐ形領域に接続されている。また、第４実施例において
は、送信用のアンテナ１ｃ及び１ｄが応答回路２に接続
されている。
ンテナ１ａ及び１ｂが備えられており、アンテナ１ａは
整流ダイオード１８のｎ形領域及び整流ダイオード２０
のｐ形領域に接続されている。また、アンテナ１ｂは整
流ダイオード１９のｎ形領域及び整流ダイオード２１の
ｐ形領域に接続されている。また、第４実施例において
は、送信用のアンテナ１ｃ及び１ｄが応答回路２に接続
されている。
【００４１】質問器から発信された電磁波はアンテナ１
ａ及び１ｂによって受信され、交流起電力を生じさせ、
整流ダイオード１８，１９，２０，２１に逆方向電流と
これより小さい順方向電流を流し、逆方向電流と順方向
電流の差に相当する脈流を生成する。この脈流は平滑コ
ンデンサ７により平滑化されて、端子９に正（＋）、端
子１０に負（−）の直流電圧が生じる。直流電圧が印加
された応答回路２は動作して、受信信号を復調・解析
し、記憶している情報をアンテナ１ｃ，１ｄから発信す
る。第４実施例においても、アンテナ１ａ，１ｂから入
力される電圧最大振幅が小さい場合であっても、応答回
路２に十分に大きな直流電力を供給することができる。
尚、第４実施例において上記以外の点は、上記第１実施
例の場合と同一である。
ａ及び１ｂによって受信され、交流起電力を生じさせ、
整流ダイオード１８，１９，２０，２１に逆方向電流と
これより小さい順方向電流を流し、逆方向電流と順方向
電流の差に相当する脈流を生成する。この脈流は平滑コ
ンデンサ７により平滑化されて、端子９に正（＋）、端
子１０に負（−）の直流電圧が生じる。直流電圧が印加
された応答回路２は動作して、受信信号を復調・解析
し、記憶している情報をアンテナ１ｃ，１ｄから発信す
る。第４実施例においても、アンテナ１ａ，１ｂから入
力される電圧最大振幅が小さい場合であっても、応答回
路２に十分に大きな直流電力を供給することができる。
尚、第４実施例において上記以外の点は、上記第１実施
例の場合と同一である。
【００４２】第５実施例 図７は本発明の第５実施例による電源回路２２を含むト
ランスポンダを示す回路図である。図７において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
ランスポンダを示す回路図である。図７において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
【００４３】図７に示されるように、電源回路２２は、
コンデンサ２３と、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さく
なるように調整された２つの整流ダイオード２４，２５
とを有する。これら整流ダイオード２４，２５は、図２
又は図４に示されるような電流電圧特性を有する。ま
た、整流ダイオード２４，２５及びコンデンサ２３，７
は倍電圧整流回路を構成している。
コンデンサ２３と、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さく
なるように調整された２つの整流ダイオード２４，２５
とを有する。これら整流ダイオード２４，２５は、図２
又は図４に示されるような電流電圧特性を有する。ま
た、整流ダイオード２４，２５及びコンデンサ２３，７
は倍電圧整流回路を構成している。
【００４４】質問器から発信された電磁波はアンテナ１
によって受信され、交流起電力を生じさせ、整流ダイオ
ード２４，２５に逆方向電流とこれより小さい順方向電
流を流し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流
を生成する。この脈流は平滑コンデンサ７により平滑化
されて、端子９に正（＋）、端子１０に負（−）の直流
電圧が生じる。直流電圧が印加された応答回路２は動作
して、受信信号を復調・解析し、記憶している情報をカ
ップリングコンデンサ４を介してアンテナ１から発信す
る。第５実施例においても、アンテナ１から入力される
電圧最大振幅が小さい場合であっても、応答回路２に十
分に大きな直流電力を供給することができる。尚、第５
実施例において上記以外の点は、上記第１実施例の場合
と同一である。
によって受信され、交流起電力を生じさせ、整流ダイオ
ード２４，２５に逆方向電流とこれより小さい順方向電
流を流し、逆方向電流と順方向電流の差に相当する脈流
を生成する。この脈流は平滑コンデンサ７により平滑化
されて、端子９に正（＋）、端子１０に負（−）の直流
電圧が生じる。直流電圧が印加された応答回路２は動作
して、受信信号を復調・解析し、記憶している情報をカ
ップリングコンデンサ４を介してアンテナ１から発信す
る。第５実施例においても、アンテナ１から入力される
電圧最大振幅が小さい場合であっても、応答回路２に十
分に大きな直流電力を供給することができる。尚、第５
実施例において上記以外の点は、上記第１実施例の場合
と同一である。
【００４５】第６実施例 図８は本発明の第６実施例による電源回路２６を含むト
ランスポンダを示す回路図である。図８において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
ランスポンダを示す回路図である。図８において、図１
と同一の構成には同一の符号を付す。
【００４６】図８に示されるように、電源回路２６は、
コンデンサ２３ａ，２３ｂと、逆方向抵抗が順方向抵抗
より小さくなるように調整された整流ダイオード２４
ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂとを有する。これら整流
ダイオード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂは、図２
又は図４に示されるような電流電圧特性を有する。ま
た、これら整流ダイオード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，
２５ｂと、コンデンサ２３ａ，２３ｂ及び７ａ，７ｂと
は４倍電圧整流回路を構成している。
コンデンサ２３ａ，２３ｂと、逆方向抵抗が順方向抵抗
より小さくなるように調整された整流ダイオード２４
ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂとを有する。これら整流
ダイオード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂは、図２
又は図４に示されるような電流電圧特性を有する。ま
た、これら整流ダイオード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，
２５ｂと、コンデンサ２３ａ，２３ｂ及び７ａ，７ｂと
は４倍電圧整流回路を構成している。
【００４７】質問器から発信された電磁波はアンテナ１
によって受信され、交流起電力を生じさせ、整流ダイオ
ード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂに逆方向電流と
これより小さい順方向電流を流し、逆方向電流と順方向
電流の差に相当する脈流を生成する。この脈流は平滑コ
ンデンサ７ａ，７ｂにより平滑化されて、端子９に正
（＋）、端子１０に負（−）の直流電圧が生じる。直流
電圧が印加された応答回路２は動作して、受信信号を復
調・解析し、記憶している情報をカップリングコンデン
サ４を介してアンテナ１から発信する。第６実施例にお
いても、アンテナ１から入力される電圧最大振幅が小さ
い場合であっても、応答回路２に十分に大きな直流電力
を供給することができる。尚、第６実施例において上記
以外の点は、上記第１実施例の場合と同一である。
によって受信され、交流起電力を生じさせ、整流ダイオ
ード２４ａ，２５ａ及び２４ｂ，２５ｂに逆方向電流と
これより小さい順方向電流を流し、逆方向電流と順方向
電流の差に相当する脈流を生成する。この脈流は平滑コ
ンデンサ７ａ，７ｂにより平滑化されて、端子９に正
（＋）、端子１０に負（−）の直流電圧が生じる。直流
電圧が印加された応答回路２は動作して、受信信号を復
調・解析し、記憶している情報をカップリングコンデン
サ４を介してアンテナ１から発信する。第６実施例にお
いても、アンテナ１から入力される電圧最大振幅が小さ
い場合であっても、応答回路２に十分に大きな直流電力
を供給することができる。尚、第６実施例において上記
以外の点は、上記第１実施例の場合と同一である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
質問器からの電磁波が弱い場合やアンテナの利得が低い
場合であっても、応答回路に直流電力を供給することが
できるという効果がある。
質問器からの電磁波が弱い場合やアンテナの利得が低い
場合であっても、応答回路に直流電力を供給することが
できるという効果がある。
【図１】 本発明の第１実施例による電源回路を含むト
ランスポンダを示す回路図である。
ランスポンダを示す回路図である。
【図２】 図１の整流ダイオードの電流電圧特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】 第１実施例、第２実施例、及び従来のトラン
スポンダにおける電圧最大振幅と供給電力との関係を示
すグラフである。
スポンダにおける電圧最大振幅と供給電力との関係を示
すグラフである。
【図４】 本発明の第２実施例による電源回路に使用さ
れる整流ダイオードの電流電圧特性を示すグラフであ
る。
れる整流ダイオードの電流電圧特性を示すグラフであ
る。
【図５】 本発明の第３実施例による電源回路を含むト
ランスポンダを示す回路図である。
ランスポンダを示す回路図である。
【図６】 本発明の第４実施例による電源回路を含むト
ランスポンダを示す回路図である。
ランスポンダを示す回路図である。
【図７】 本発明の第５実施例による電源回路を含むト
ランスポンダを示す回路図である。
ランスポンダを示す回路図である。
【図８】 本発明の第６実施例による電源回路を含むト
ランスポンダを示す回路図である。
ランスポンダを示す回路図である。
【図９】 従来のトランスポンダを示す回路図である。
【図１０】 図９の整流ダイオードの電流電圧特性を示
すグラフである。
すグラフである。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ アンテナ、 ２ 応答回
路、 ３，１６，１７，２２，２６ 電源回路、 ４
カップリングコンデンサ、 ５，１１，１８，１９，２
０，２１，２４，２４ａ，２４ｂ，２５，２５ａ，２５
ｂ 整流ダイオード、 ６ フライホイールコイル、
７，７ａ，７ｂ，１２ 平滑コンデンサ、 ８制限回
路、 ８ａ，８ｂ 保護ダイオード。
路、 ３，１６，１７，２２，２６ 電源回路、 ４
カップリングコンデンサ、 ５，１１，１８，１９，２
０，２１，２４，２４ａ，２４ｂ，２５，２５ａ，２５
ｂ 整流ダイオード、 ６ フライホイールコイル、
７，７ａ，７ｂ，１２ 平滑コンデンサ、 ８制限回
路、 ８ａ，８ｂ 保護ダイオード。
Claims (8)
- 【請求項１】 アンテナ及び応答回路に接続され、前記
アンテナにより受信された電磁波から前記応答回路に供
給する直流電力を生成するトランスポンダの電源回路に
おいて、 ｎ形領域からｐ形領域に向かう逆方向電流に対する逆方
向抵抗が、ｐ形領域からｎ形領域に向かう順方向電流に
対する順方向抵抗より小さくなるように調整された第１
の整流ダイオードを有し、 電磁波を受信した前記アンテナが発生させた電圧を前記
第１の整流ダイオードに印加することによって、前記第
１の整流ダイオードに逆方向電流を流し、このときに発
生した直流電圧を用いて前記応答回路に電力を供給する
ことを特徴とするトランスポンダの電源回路。 - 【請求項２】 前記第１の整流ダイオードのｎ形領域を
前記アンテナに接続し、前記第１の整流ダイオードのｐ
形領域を前記応答回路に接続したことを特徴とする請求
項１に記載のトランスポンダの電源回路。 - 【請求項３】 前記応答回路に流される電流の範囲内に
おける同じ値の電流に対する順方向抵抗と逆方向抵抗と
を比較した場合に、逆方向抵抗が順方向抵抗より小さく
なるように前記第１の整流ダイオードが調整されている
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のト
ランスポンダの電源回路。 - 【請求項４】 前記第１の整流ダイオードがシリコンダ
イオードであり、前記第１の整流ダイオードの逆方向電
圧が０．３［Ｖ］以下であることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載のトランスポンダの電源回路。 - 【請求項５】 一端を前記第１の整流ダイオードのｎ形
領域に接続し、他端をアースに接続したコイルと、一端
を前記第１の整流ダイオードのｐ形領域に接続し、他端
をアースに接続した第１のコンデンサとをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のト
ランスポンダの電源回路。 - 【請求項６】 前記第１の整流ダイオードと同じ特性を
持つ第２の整流ダイオードと、前記第１のコンデンサと
同じ特性を持つ第２のコンデンサとをさらに有し、 前記第２の整流ダイオードのｐ形領域を前記第１の整流
ダイオードのｎ形領域に接続し、前記第２の整流ダイオ
ードのｎ形領域を前記第２のコンデンサの一端に接続
し、前記第２のコンデンサの他端をアースに接続したこ
とを特徴とする請求項５に記載のトランスポンダの電源
回路。 - 【請求項７】 前記第１の整流ダイオードのｎ形領域に
印加される電圧を制限する制限回路をさらに有すること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のトラン
スポンダの電源回路。 - 【請求項８】 前記制限回路が、第１の保護ダイオード
と第２の保護ダイオードとを有し、 前記第１の保護ダイオードのｐ形領域を前記第１の整流
ダイオードのｎ形領域に接続し、前記第１の保護ダイオ
ードのｎ形領域をアースに接続し、前記第２の保護ダイ
オードのｎ形領域を前記第１の整流ダイオードのｎ形領
域に接続し、前記第２の保護ダイオードのｐ形領域をア
ースに接続したことを特徴とする請求項７に記載のトラ
ンスポンダの電源回路。
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