KR20000054359A - noncontact type-card leader - Google Patents
noncontact type-card leader Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000054359A KR20000054359A KR1020000030379A KR20000030379A KR20000054359A KR 20000054359 A KR20000054359 A KR 20000054359A KR 1020000030379 A KR1020000030379 A KR 1020000030379A KR 20000030379 A KR20000030379 A KR 20000030379A KR 20000054359 A KR20000054359 A KR 20000054359A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- data
- output
- amplifier
- valid
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10297—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves arrangements for handling protocols designed for non-contact record carriers such as RFIDs NFCs, e.g. ISO/IEC 14443 and 18092
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 ISO/IEC 14443의 표준 규격을 만족하면서 데이터 전송 속도가 빠르고 고신뢰성의 억세스 컨트롤이 가능한 비접촉식 카드 리더 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, IC 카드로부터 전송된 데이터를 안테나를 통해 수신한 후 이를 전치 증폭하여 출력하는 전치 증폭부, 수신된 신호를 펄스 형태로 변환하기 위한 기준 신호를 제공하는 정전압회로, 전치 증폭부에서 출력된 신호를 여파하고, 그 여파된 신호와 상기 정전압회로에서 제공되는 기준 신호를 비교하여 수신 신호를 펄스 형태로 변환하는 진폭제한 증폭부, 진폭제한 증폭부에서 출력되는 펄스 신호로부터 유효 신호를 검출하는 유효신호 인식부, 진폭제한 증폭부에서 출력되는 펄스 신호로부터 데이터를 복조하는 데이터 복조부, IC 카드로부터 전송된 데이터를 수신하거나 IC 카드 측으로 데이터를 전송하는 경우 필요한 기준 클록을 생성하는 클록 발생기, 유효신호 인식부에서 출력된 신호에 따라 수신 신호의 정상 여부를 판단하고, 수신 신호가 유효한 경우 상기 데이터 복조부에서 복조된 수신 데이터를 처리하고, 아울러 상기 IC 카드로 전송할 송신 데이터를 출력하는 제어부, 제어부에서 출력되는 송신 신호를 전력 증폭하고 진폭 변조하여 안테나 측으로 전달해주는 증폭 및 변조부로 비접촉식 카드 리더 장치를 구현한다.The present invention relates to a contactless card reader device that satisfies the standard of ISO / IEC 14443 and enables fast data transmission speed and high reliability access control. The present invention provides a method for receiving data transmitted from an IC card through an antenna. A preamplifier for preamplifying and outputting the amplified signal, a constant voltage circuit for providing a reference signal for converting the received signal into a pulse form, a filter outputted from the preamplifier, and providing the filtered signal and the constant voltage circuit. An amplitude limiting amplifier for converting a received signal into a pulse form by comparing the reference signal to be used; an effective signal recognition unit detecting a valid signal from a pulse signal output from the amplitude limited amplifier; Data demodulation section for demodulating data, receiving data transmitted from an IC card, In the case of transmitting the data to the controller, the clock generator for generating the necessary reference clock and the signal output from the valid signal recognition unit determine whether the received signal is normal, and if the received signal is valid, process the received data demodulated by the data demodulator. In addition, a non-contact card reader device is implemented as a control unit for outputting transmission data to be transmitted to the IC card, an amplification and modulation unit for power amplification, amplitude modulation, and transfer to the antenna side.
Description
본 발명은 비접촉식 카드 리더 장치에 관한 것으로, 특히 ISO/IEC 14443의 표준 규격을 만족하면서 데이터 전송 속도가 빠르고 고신뢰성의 억세스 컨트롤이 가능한 비접촉식 카드 리더 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contactless card reader device, and more particularly, to a contactless card reader device that satisfies the standard of ISO / IEC 14443 while enabling fast data transfer speed and high reliability access control.
좀 더 상세하게는, 마이콤에서 IC 카드로 송신단을 통해 일명 웨이크-업(Wake-Up) 신호에 대응하는 데이터를 전송하고, IC 카드로부터 원하는 데이터를 읽어들이는 비접촉식 카드 리더 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a contactless card reader device for transmitting data corresponding to a wake-up signal from a microcomputer to an IC card through a transmitter, and reading desired data from the IC card.
일반적으로 카드 리더 장치는, 접촉식이 대부분이다.In general, the card reader device is mostly contact type.
즉, IC 카드를 카드 리더의 소정 부분에 접촉시키면, 카드 리더에서 데이터 통신을 통해 IC 카드에 기록된 데이터를 판독하도록 되어있다.That is, when the IC card is in contact with a predetermined portion of the card reader, the card reader is configured to read data recorded on the IC card through data communication.
이 경우 접촉에 따른 IC 카드의 손상이 우려되며, 이러한 IC 카드의 손상을 미연에 방지하기 위한 방편으로 비접촉식 카드 리더에 대한 표준 방식(ISO/IEC 14443)이 제안되었다.In this case, the IC card may be damaged due to contact, and a standard method (ISO / IEC 14443) for a contactless card reader has been proposed as a means to prevent such damage.
그러나 이러한 표준 방식은 비접촉식 카드 리더에 대한 표준 방식일 뿐, 이것에 적합한 비접촉식 카드 리더 장치는 현재 개발 중에 있다.However, this standard method is only a standard method for a contactless card reader, and a contactless card reader device suitable for this is currently being developed.
따라서 본 발명은 상기 ISO/IEC 14443 표준 방식을 만족하면서, 데이터 전송속도가 빠르며 고신뢰성의 억세스 컨트롤이 가능한 비접촉식 카드 리더 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a contactless card reader apparatus that satisfies the ISO / IEC 14443 standard scheme, and which has a high data transmission speed and high reliability access control.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 비접촉식 카드 리더 장치는,Contactless card reader device according to the present invention for achieving the above object,
IC 카드로부터 전송된 데이터를 안테나를 통해 수신한 후 이를 전치 증폭하여 출력하는 전치 증폭부와;A preamplifier for preamplifying and outputting data transmitted from the IC card through the antenna;
상기 수신된 신호를 펄스 형태로 변환하기 위한 기준 신호를 제공하는 정전압회로와;A constant voltage circuit providing a reference signal for converting the received signal into a pulse form;
상기 전치 증폭부에서 출력된 신호를 여파하고, 그 여파된 신호와 상기 정전압회로에서 제공되는 기준 신호를 비교하여 수신 신호를 펄스 형태로 변환하는 진폭제한 증폭부와;An amplitude limiting amplifier configured to filter the signal output from the preamplifier, and convert the received signal into a pulse form by comparing the filtered signal with a reference signal provided from the constant voltage circuit;
상기 진폭제한 증폭부에서 출력되는 펄스 신호로부터 유효 신호를 검출하는 유효신호 인식부와;An effective signal recognizing unit detecting a valid signal from the pulse signal output from the amplitude limiting amplifier;
상기 진폭제한 증폭부에서 출력되는 펄스 신호로부터 데이터를 복조하는 데이터 복조부와;A data demodulator for demodulating data from the pulse signal output from the amplitude limited amplifier;
상기 IC 카드로부터 전송된 데이터를 수신하거나 IC 카드 측으로 데이터를 전송하는 경우 필요한 기준 클록을 생성하는 클록 발생기와;A clock generator which generates a reference clock required when receiving data transmitted from the IC card or transmitting data to the IC card side;
상기 유효신호 인식부에서 출력된 신호에 따라 수신 신호의 정상 여부를 판단하고, 수신 신호가 유효한 경우 상기 데이터 복조부에서 복조된 수신 데이터를 처리하고, 아울러 상기 IC 카드로 전송할 송신 데이터를 출력하는 제어부와;A control unit for determining whether a received signal is normal according to the signal output from the valid signal recognition unit, processing received data demodulated by the data demodulator if the received signal is valid, and outputting transmission data to be transmitted to the IC card; Wow;
상기 제어부에서 출력되는 송신 신호를 전력 증폭하고 진폭 변조하여 상기 안테나 측으로 전달해주는 증폭 및 변조부로 구성됨을 특징으로 한다.And an amplifier and a modulator for power amplifying and amplitude modulating the transmission signal output from the controller and transmitting the amplitude to the antenna.
도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 카드 리더 장치의 전체 구성을 보인 블록도이고,1 is a block diagram showing the overall configuration of a contactless card reader device according to the present invention,
도 2는 도 1의 전치증폭부의 일 실시예를 보인 회로도이고,FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the preamplifier of FIG. 1.
도 3은 도 2의 각부 주파수 특성을 보인 도면이고,3 is a view showing the frequency characteristics of each part of FIG.
도 4는 도 1의 진폭제한 증폭부 및 정전압회로의 일 실시예를 보인 회로도이고,4 is a circuit diagram illustrating an example of the amplitude limiting amplifier and the constant voltage circuit of FIG. 1;
도 5는 도 4의 각부 입출력 파형을 나타낸 도면이고,5 is a diagram illustrating input and output waveforms of each part of FIG. 4;
도 6a 및 도 6b는 도 1의 유효신호 인식부의 실시예를 보인 회로도이고,6A and 6B are circuit diagrams illustrating an embodiment of the effective signal recognition unit of FIG. 1.
도 7a 내지 도 7f는 도 6의 각부 입출력 파형을 나타낸 도면이고,7A to 7F are diagrams illustrating input / output waveforms of each part of FIG. 6,
도 8은 도 1의 데이터 복조부의 일 실시예를 보인 회로도이고,8 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a data demodulator of FIG. 1;
도 9a 내지 도 9g는 도 8의 각부 입출력 파형을 나타낸 도면이고,9A to 9G are diagrams illustrating input and output waveforms of each part of FIG. 8;
도 10은 도 1의 송신 증폭 및 변조부의 일 실시예를 보인 회로도이다.FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an exemplary embodiment of the transmission amplifier and modulator of FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200 ..... 전치 증폭부200 ..... Preamplifier
400 ..... 진폭제한 증폭부400 ..... amplitude limiting amplifier
500 ..... 유효신호 인식부500 ..... valid signal recognition unit
600 ..... 데이터 복조부600 ..... data demodulator
700 ..... 분주부700 ..... dispensing
800 ..... 클록 발생기800 ..... Clock Generator
900 ..... 제어부900 ..... Controls
1000 ..... 증폭 및 변조부1000 ..... amplification and modulator
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above.
첨부한 도면 도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 카드 리더 장치의 전체 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a contactless card reader device according to the present invention.
여기서, 참조부호 100은 송, 수신용 안테나를 나타내고, 참조부호 200은 IC 카드로부터 전송된 데이터를 상기 안테나(100)를 통해 수신한 후 이를 전치 증폭하여 출력하는 전치 증폭부를 나타내며, 참조부호 300은 회로 구동용 전압을 공급해주는 정전압 회로를 나타내고, 참조부호 400은 상기 전치 증폭부(200)에서 출력된 수신 신호를 여파하고 그 여파한 신호를 펄스 형태로 변환하는 진폭제한 증폭부를 나타낸다.Here, reference numeral 100 denotes an antenna for transmission and reception, reference numeral 200 denotes a preamplifier for pre-amplifying and outputting data transmitted from the IC card through the antenna 100, and reference numeral 300 denotes an antenna. A constant voltage circuit for supplying a circuit driving voltage is shown, and reference numeral 400 denotes an amplitude limiting amplifier for filtering a received signal output from the preamplifier 200 and converting the filtered signal into a pulse form.
또한, 참조부호 500은 상기 진폭제한 증폭부(400)에서 출력되는 펄스 신호로부터 유효 신호를 검출하는 유효신호 인식부를 나타내고, 참조부호 600은 상기 진폭제한 증폭부(400)에서 출력되는 펄스 신호로부터 데이터를 복조하는 데이터 복조부를 나타내고, 참조부호 800은 상기 IC 카드로부터 전송된 데이터를 수신하거나 IC 카드 측으로 데이터를 전송하는 경우 필요한 기준 클록을 생성하는 클록 발생기를 나타낸다.Also, reference numeral 500 denotes an effective signal recognizing unit for detecting a valid signal from the pulse signal output from the amplitude limiting amplifier 400, and reference numeral 600 denotes data from the pulse signal output from the amplitude limiting amplifier 400. Denoting a data demodulator, a reference numeral 800 denotes a clock generator for generating a reference clock required when receiving data transmitted from the IC card or transmitting data to the IC card.
또한, 참조부호 700은 상기 클록 발생기(800)에서 발생된 기준 클록을 소정 레벨로 분주하여 상기 데이터 복조부(600)에 제공해주는 분주부(700)를 나타내고, 참조부호 900은 상기 유효신호 인식부(500)에서 출력된 신호에 따라 수신 신호의 정상 여부를 판단하고, 수신 신호가 유효한 경우 상기 데이터 복조부(600)에서 복조된 수신 데이터를 처리하고, 아울러 상기 IC 카드로 전송할 송신 데이터를 출력하는 제어부를 나타내고, 참조부호 1000은 상기 제어부(900)에서 출력되는 송신 데이터를 전력 증폭하고 진폭 변조한 후 상기 안테나(100)측으로 전달해주는 변조 및 증폭부를 나타낸다.In addition, reference numeral 700 denotes a divider 700 for dividing the reference clock generated by the clock generator 800 to a predetermined level and providing the divided data to the data demodulator 600, and reference numeral 900 denotes the valid signal recognition unit. Determining whether or not the received signal is normal according to the signal output from the 500, and if the received signal is valid, processing the received data demodulated by the data demodulator 600, and outputs the transmission data to be transmitted to the IC card The control unit 1000 denotes a modulation and amplifying unit for power amplifying, amplitude modulating, and transmitting the transmission data output from the control unit 900 to the antenna 100.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 비접촉식 카드 리더 장치의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the non-contact card reader device according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.
먼저 IC 카드로부터 전송된 데이터는 송, 수신용 안테나(100)에서 수신된 후 전치 증폭부(200)에 전달된다.First, data transmitted from the IC card is received by the transmitting and receiving antenna 100 and then transferred to the preamplifier 200.
상기 전치 증폭부(200)는 입력되는 수신 신호(847Khz, BPSK변조)를 미약한 신호를 검파하기에 알맞은 신호로 전치 증폭한다.The preamplifier 200 preamplifies the received signal (847 kHz, BPSK modulation) into a signal suitable for detecting a weak signal.
여기서 전치 증폭부(200)는 도 2에 도시된 바와 같은 회로 구성을 갖는다.Here, the preamplifier 200 has a circuit configuration as shown in FIG. 2.
이에 도시된 바와 같이, 안테나(100)에서 수신된 신호를 저역 필터링하는 저역 필터(C1, R1)와, 상기 저역 필터(C1, R1)를 통한 신호를 버퍼링하는 버퍼 증폭기(Q1)와, 상기 버퍼 증폭기(Q1)에서 증폭된 수신신호의 고주파 성분을 필터링하는 고주파 바이패스 필터(RB1 ~ RB4, CB1 ~ CB4)와, 상기 버퍼 증폭기(Q1)의 출력 신호를 저역 필터링하는 저역 필터(R3 ~ R6, C2 ~ C4, Q2)와, 상기 저역 필터를 통한 신호를 순차 증폭시키는 2단 고역 증폭기(C5, R7, Q3, C6, R9, R10, Q4)로 구성된다.As shown therein, low pass filters C1 and R1 for low pass filtering the signal received from the antenna 100, buffer amplifiers Q1 for buffering signals through the low pass filters C1 and R1, and the buffers. High frequency bypass filters RB1 to RB4 and CB1 to CB4 for filtering high frequency components of the received signal amplified by the amplifier Q1, and low pass filters R3 to R6 for low pass filtering the output signal of the buffer amplifier Q1. C2 to C4, Q2) and two-stage high pass amplifiers C5, R7, Q3, C6, R9, R10, and Q4 that sequentially amplify the signal through the low pass filter.
도 2에서 저항 RB1 ~ RB4, 콘덴서 CB1 ~ CB4는 고주파 바이패스 필터로 수신된 신호가 전원단에 영향을 주는 것을 방지한다. 아울러 다이오드(D1)는 손실이 적은 핀 다이오드(PIN DIODE)이고, 콘덴서(C1)및 저항(R1)은 입력단 노이즈 제거용 저역 필터를 나타낸다. 또한, 버퍼 증폭기인 Q1을 통해 안테나(100)에 유기된 수신 신호를 일차로 증폭시키고, 저항 R3 ~ R6, 콘덴서 C2 ~ C4, 트랜지스터 Q2로 구성된 3차 저역 통과 필터를 거쳐 노이즈를 제거한다. 다음으로 콘덴서 C5, 저항 R7, 트랜지스터 Q3 및 콘덴서 C6, 저항 R9, 저항 R10으로 구성된 2단의 고역 증폭기를 통해 상기 버퍼 증폭기인 Q1을 통한 수신 신호를 증폭시킨다.In FIG. 2, the resistors RB1 to RB4 and the capacitors CB1 to CB4 prevent the signal received by the high frequency bypass filter from affecting the power supply terminal. In addition, the diode D1 is a low loss pin diode PIN DIODE, and the capacitor C1 and the resistor R1 represent a low pass filter for removing input noise. In addition, the received signal induced in the antenna 100 is first amplified through Q1, which is a buffer amplifier, and noise is removed through a third-order low pass filter including resistors R3 to R6, capacitors C2 to C4, and transistors Q2. Next, the received signal through the buffer amplifier Q1 is amplified by a two-stage high pass amplifier composed of a capacitor C5, a resistor R7, a transistor Q3 and a capacitor C6, a resistor R9, and a resistor R10.
결과적으로 전치 증폭부(200)는 저역 통과 필터와 고역 통과 필터가 직렬로 연결되어 대역 통과 필터를 구현하게 되고, 동시에 미약한 수신 신호를 검파하기에 알맞은 신호로 증폭하게 된다.As a result, the preamplifier 200 is connected to the low pass filter and the high pass filter in series to implement a band pass filter, and at the same time, amplifies the signal into a signal suitable for detecting a weak reception signal.
여기서 도 3은 상기 전치 증폭부의 주파수 특성을 나타낸 것이다.3 shows frequency characteristics of the preamplifier.
상기와 같이 전치 증폭부(200)를 통해 전치 증폭된 수신 신호는 진폭제한 증폭부(400)에 입력되고, 상기 진폭제한 증폭부(400)는 입력되는 신호를 여파하고, 기준 신호를 이용하여 펄스 형태의 신호로 변환을 하여 출력한다.As described above, the received signal pre-amplified by the preamplifier 200 is input to the amplitude limiting amplifier 400, and the amplitude limiting amplifier 400 filters the input signal and pulses using the reference signal. The signal is converted into a form and output.
첨부한 도면 도 4는 상기 진폭제한 증폭부(400) 및 정전압회로(300)의 일 실시예를 보인 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the amplitude limiting amplifier 400 and the constant voltage circuit 300.
이에 도시된 바와 같이, 정전압회로(300)는 입력되는 전압(Vcc)을 분압하는 저항 R15, R16과, 상기 분압 전압과 피이드백되는 반전단자 입력 전압을 비교하고 그 차전압을 증폭하여 기준 전압(Vref)을 출력하는 비반전 증폭기(310)로 구성된다.As shown in the drawing, the constant voltage circuit 300 compares the resistors R15 and R16 for dividing the input voltage Vcc with the divided voltage and the inverting terminal input voltage fed back and amplifies the difference voltage to obtain a reference voltage. A non-inverting amplifier 310 for outputting Vref).
또한, 상기 진폭제한 증폭부(400)는, 입력 신호(A)의 직류 성분을 제거하고 교류 성분만을 통과시키는 커플링 콘덴서(C11)와, 상기 커플링 콘덴서(C11)를 통한 신호와 상기 기준 전압(Vref)의 차전압을 증폭시키는 제1 반전 증폭기(410)와, 상기 제1 반전 증폭기(410)의 출력 신호와 상기 기준 전압(Vref)의 차전압을 반전 증폭시켜 출력하는 제2 반전 증폭기(420)로 구성된다.In addition, the amplitude limiting amplifier 400 includes a coupling capacitor C11 for removing the direct current component of the input signal A and passing only the alternating current component, a signal through the coupling capacitor C11, and the reference voltage. A first inverting amplifier 410 for amplifying the difference voltage of (Vref), and a second inverting amplifier for inverting and amplifying the difference between the output signal of the first inverting amplifier 410 and the reference voltage Vref ( 420.
도 4에서 콘덴서 C11은 직류(DC) 차단용으로 전치 증폭부(200)의 출력 신호 (A)에서 DC 성분을 제거하고 AC 성분만 통과시키는 역할을 한다.In FIG. 4, the capacitor C11 removes the DC component from the output signal A of the preamplifier 200 and blocks only the AC component for direct current (DC) blocking.
다음으로, 정전압회로(300)는 저항 R15, R16의 비로 기준 전압(Ref)을 결정하게 되고, 버퍼를 통해 안정되게 진폭제한 증폭부(400)에 제공해주며, 여기서 콘덴서 C12는 전원전압의 리플(RIPPLE)이 정전압에 영향을 미치지 않도록 해주는 리플 필터이다.Next, the constant voltage circuit 300 determines the reference voltage Ref by the ratio of the resistors R15 and R16, and provides the amplitude limiting amplifier 400 stably through the buffer, where the capacitor C12 is the ripple of the power supply voltage ( RIPPLE) is a ripple filter that does not affect the constant voltage.
여기서 진폭제한 증폭부(400)의 전체 이득 Av는 다음과 같다.Here, the overall gain Av of the amplitude limiting amplifier 400 is as follows.
Av(total)dB = Av1 dB + Av2 dB = 20log(R12/R11) + 20log(R14/R13).Av (total) dB = Av1 dB + Av2 dB = 20log (R12 / R11) + 20log (R14 / R13).
도 5는 상기 진폭제한 증폭부(400)의 출력 파형을 나타낸 것이다.5 shows an output waveform of the amplitude limiting amplifier 400.
한편, 유효신호 인식부(500)는 상기 진폭제한 증폭부(400)에서 출력되는 펄스 신호로 수신 신호가 유효한지를 인식한다. 즉 유효신호 인식부(500)는 안테나(100)로부터 신호가 수신되었으므로 수신 신호를 검파 및 복조하라는 신호를 생성하는 부분이다.On the other hand, the effective signal recognition unit 500 recognizes whether the received signal is valid as a pulse signal output from the amplitude limiting amplifier 400. That is, since the valid signal recognition unit 500 receives the signal from the antenna 100, the effective signal recognition unit 500 generates a signal for detecting and demodulating the received signal.
도 6은 상기 유효신호 인식부(500)의 일 실시예를 보인 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the valid signal recognition unit 500.
먼저, 도 6a는 첨두치 검출회로를 이용한 것으로서, 입력 신호 B를 콘덴서 C51 및 저항 R51로 저역 필터링하고, 그 저역 필터링된 신호 B'를 비교기(510)에서 기준 신호 VB와 비교하여 그 결과치를 출력한다. 그런 후 슈미트 트리거(520)를 통해 검출한 신호를 유효신호 인식신호 C로 출력한다.First, FIG. 6A illustrates a peak-to-peak detection circuit, which performs low pass filtering on the input signal B with the capacitor C51 and the resistor R51, and compares the low pass filtered signal B 'with the reference signal V B in the comparator 510. Output Thereafter, the signal detected through the Schmitt trigger 520 is output as a valid signal recognition signal C.
다음으로, 도 6b는 단안정 멀티-바이브레이터(MONOSTABLE MULTI VIBRATOR)(530)를 이용한 것으로서, 저항 RT및 콘덴서 CT에 의해 설정된 시정수만큼 입력 신호 B를 유지시켜 유효신호 인식신호 C로 출력한다.Next, FIG. 6B illustrates a monostable multi-vibrator 530. The input signal B is maintained by the time constant set by the resistor R T and the capacitor C T and output as the valid signal recognition signal C. FIG. .
첨부한 도면 도 7a 내지 도 7c는 상기 도 6a와 같은 첨두치 검출회로를 이용한 유효신호 인식부의 각부 동작 파형을 나타낸 것이고, 도 7d 내지 도 7f는 상기 도 6b와 같은 단안정 멀티 바이브레이터를 이용한 유효신호 인식부의 각부 동작 파형을 나타낸 것이다.7A to 7C show the operation waveforms of each part of the effective signal recognition unit using the peak value detection circuit as shown in FIG. 6A, and FIGS. 7D to 7F show the effective signal using the monostable multivibrator as shown in FIG. 6B. The operation waveforms of the parts of the recognition unit are shown.
양자의 파형을 비교하여 보면, 도 7c의 파형에서의 t1이 도 7f에서의 t2보다 길기 때문에 회로적인 측면 즉, 데이터의 인식 범위 오차 및 파형 리플 측면에서 단안정 멀티 바이브레이터를 이용한 유효신호 인식부가 더 유리함을 알 수 있다.Comparing the waveforms of both waveforms, since the t1 in the waveform of FIG. 7C is longer than the t2 in FIG. 7F, the effective signal recognizer using the monostable multivibrator is more effective in terms of circuit, that is, in terms of recognition range error and waveform ripple. It can be seen that it is advantageous.
한편, 클록 발생기(800)는 IC 카드로부터 송신된 데이터를 판독하기 위한 기준 클록을 생성하여 분주부(700)에 전달해주고, 동시에 상기 IC 카드로 데이터를 전송해주기 위한 기준 클록을 생성하여 증폭 및 변조부(1000)에 전달해준다.On the other hand, the clock generator 800 generates a reference clock for reading data transmitted from the IC card and transmits it to the division unit 700, and simultaneously generates and amplifies and modulates a reference clock for transmitting data to the IC card. It passes to the unit (1000).
상기 분주부(700)는 전달되는 기준 클록을 16분주하여 상기 데이터 복조부(600)에 전달해주고, 데이터 복조부(600)는 전달되는 클록에 동기되어 상기 진폭제한 증폭부(400)에서 출력되는 펄스 신호를 원래의 데이터로 복조한다.The division unit 700 divides the reference clock to be transmitted 16 and transmits the same to the data demodulation unit 600, and the data demodulation unit 600 is output from the amplitude limiting amplifier 400 in synchronization with the transferred clock. Demodulate the pulse signal into the original data.
첨부한 도면 도 8은 상기 데이터 복조부(600) 즉, ISO/IEC 14443 TYPE B방식의 데이터 복조회로의 일 실시예를 보인 회로도이다.8 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the data demodulation unit 600, that is, an ISO / IEC 14443 TYPE B type data demodulation circuit.
TYPE B 방식의 수신 신호는 송신 캐리어 주파수(13.56MHz)의 16분주된 847KHz를 이용한 BPSK 변조된 신호이므로, 데이터 복조시 180도 위상차이를 이용하여 복조하게 된다.Since the received signal of the TYPE B method is a BPSK modulated signal using 847 KHz divided into 16 at the transmission carrier frequency (13.56 MHz), the demodulated data is subjected to 180 degree phase difference during data demodulation.
도 8에서 CLK는 상기 클록 발생기(800)에서 출력되는 13.56MHz의 클록 펄스를 나타내고, 신호 D는 16분주된 펄스신호이다.In FIG. 8, CLK represents a 13.56 MHz clock pulse output from the clock generator 800, and signal D is a 16-divided pulse signal.
복조는 상기 진폭제한 증폭부(400)에서 출력되는 펄스 신호 B와 상기 16분주된 펄스 신호 D를 배타적 논리합소자(610)로 배타적 논리합하고, 그 결과치인 F신호를 저역 필터(620)로 저역 필터링하여 노이즈 성분을 제거한다.The demodulation exclusively ORs the pulse signal B and the 16-divided pulse signal D output from the amplitude limiting amplifier 400 to the exclusive logical sum element 610, and performs a low pass filtering on the resultant F signal with the low pass filter 620. To remove the noise component.
그런 후 슈미트 트리거(630)를 통해 데이터 파형을 샤프(SHARP)하게 만들어 제어부(900)에 입력하여 데이터를 판독하도록 한다.Thereafter, the data waveform is sharpened through the Schmitt trigger 630 to be input to the controller 900 to read the data.
첨부한 도면 도 9a 내지 도 9g는 상기 도 8의 데이터 복조부의 각부 파형을 나타낸 것이다.9A to 9G illustrate waveforms of respective parts of the data demodulator of FIG. 8.
도 9에서 F신호는 회로상의 지연으로 인해 글리치가 발생하므로 이를 저역통과 필터를 이용하여 글리치를 제거한 신호가 G신호이고, 이를 슈미트 트리거를 이용해 파형을 샤프하게 만든 것이 신호 H이다.In FIG. 9, since the F signal has a glitch due to the delay in the circuit, the G signal is removed by using the low pass filter, and the signal H is a sharpened waveform using the Schmitt trigger.
아울러 제어부(900)는 상기 데이터 복조부(600)에서 전송된 수신 데이터를 판독하게 된다.In addition, the controller 900 reads the received data transmitted from the data demodulator 600.
여기서, 데이터 복조부(600)에서 전송된 데이터를 판독하기 이전에 IC 카드 측으로 송신 데이터(Tx-data)를 전송하게 된다. 여기서 전송되는 송신 데이터는 일명 웨이크-업 신호라고도 부른다.Here, the transmission data (T x -data) is transmitted to the IC card side before reading the data transmitted by the data demodulation unit 600. The transmission data transmitted here is also called a wake-up signal.
이러한 웨이크-업 신호를 전달받은 증폭 및 변조부(1000)는 이를 전력 증폭하고, BPSK 변조하여 상기 안테나(100)를 통해 IC 카드 측으로 전송한다.The amplification and modulation unit 1000 receives the wake-up signal, amplifies the power, modulates the BPSK, and transmits the BPSK to the IC card through the antenna 100.
도 10은 상기 증폭 및 변조부(1000)의 일 실시예를 보인 회로도이다.10 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the amplifier and modulator 1000.
이에 도시된 바와 같이 상기 클록 발생기(800)에서 얻어지는 기준 클록 CLK에 의거 동작하는 구동 트랜지스터(Q91)와, 상기 구동 트랜지스터(Q91)의 에미터단으로 출력되는 구동 신호를 공진시키는 콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)로 이루어진 직렬 공진기(1010)와, 상기 직렬 공진기(1010)를 통한 캐리어 주파수를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭 트랜지스터(Q92)와, 상기 전력 증폭 트랜지스터(Q92)의 캐리어 주파수와 병렬 공진하여 안테나(100)에 파워를 최대한 전달하도록 설정된 병렬 공진기(1020)와, 송신 신호를 진폭 변조하기 위한 트랜지스터(Q93)와, 상기 안테나(100)와 전력 증폭 회로 사이의 임피던스 매칭을 위한 임피던스 매칭부(1030)로 구성된다.As shown therein, the driving transistor Q91 operating based on the reference clock CLK obtained by the clock generator 800 and the capacitor C1 and the inductor resonating the driving signal output to the emitter terminal of the driving transistor Q91 A series resonator 1010 formed of (L1), a power amplifying transistor Q92 for power amplifying a carrier frequency through the series resonator 1010, and an antenna in parallel resonant with a carrier frequency of the power amplifying transistor Q92. A parallel resonator 1020 set to transmit power to the maximum, a transistor Q93 for amplitude modulating a transmission signal, and an impedance matching unit 1030 for impedance matching between the antenna 100 and the power amplifier circuit It is composed of
이와 같이 구성된 증폭 및 변조부(1000)는, 상기 구동 트랜지스터(Q91)에서 상기 클록 발생기(800)에서 얻어지는 기준 클록에 따라 동작을 하여 구동 신호를 생성한다. 직렬 공진기(1010)는 상기 구동 신호를 공진시켜 캐리어 주파수 일때 , 전력 증폭 트랜지스터(Q92)에 구동전류를 최대로 흐르게 하며, 전력 증폭 트랜지스터(Q92)는 상기 생성된 캐리어 주파수를 전력 증폭한다. 다음으로, 병렬 공진기(1020)는 상기 캐리어 주파수와 병렬 공진하여 안테나(100)에 파워를 최대한 전달하도록 해주는 역할을 하며, 트랜지스터(Q93)는 송신 신호를 변조한다. 다음으로, 임피던스 매칭부(1030)는 상기 전송할 송신 신호와 안테나(100)간의 임피던스를 매칭해주는 역할을 한다.The amplifying and modulating unit 1000 configured as described above operates in accordance with the reference clock obtained by the clock generator 800 in the driving transistor Q91 to generate a driving signal. The series resonator 1010 resonates the driving signal to allow a maximum driving current to flow through the power amplifying transistor Q92 at the carrier frequency, and the power amplifying transistor Q92 power amplifies the generated carrier frequency. Next, the parallel resonator 1020 resonates in parallel with the carrier frequency to provide maximum power to the antenna 100, and the transistor Q93 modulates a transmission signal. Next, the impedance matching unit 1030 serves to match the impedance between the transmission signal and the antenna 100 to be transmitted.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, ISO/IEC 14443의 표준 규격을 만족하면서도 데이터 전송 속도가 빠르고 고신뢰성의 억세스 컨트롤이 가능한 비접촉식 카드 리더 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to provide a contactless card reader apparatus that satisfies the standard of ISO / IEC 14443, yet has a high data transmission speed and high reliability access control.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2000-0030379A KR100377318B1 (en) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Noncontact type-card leader for iso/iec 14443 type b |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2000-0030379A KR100377318B1 (en) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Noncontact type-card leader for iso/iec 14443 type b |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000054359A true KR20000054359A (en) | 2000-09-05 |
KR100377318B1 KR100377318B1 (en) | 2003-03-26 |
Family
ID=19671101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2000-0030379A KR100377318B1 (en) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Noncontact type-card leader for iso/iec 14443 type b |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100377318B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010079455A (en) * | 2001-07-20 | 2001-08-22 | 박익서 | Apparatus for reading information recorded in a proximity smartcard |
KR20020033328A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-06 | 김정태 | Card reader of contactless type |
KR100383517B1 (en) * | 2001-03-14 | 2003-05-12 | (주) 듀얼아이 | Data transmission/reception device of proximity card |
KR100587386B1 (en) * | 2004-09-06 | 2006-06-08 | (주)더블웨이브 | RFID Reader |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2690229B2 (en) * | 1991-11-26 | 1997-12-10 | 三菱電機株式会社 | Non-contact IC card |
JPH087059A (en) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Sony Chem Corp | Noncontact information card |
JPH08123919A (en) * | 1994-10-28 | 1996-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | Noncontact ic card system and communication method thereof |
JPH08241383A (en) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | Noncontact ic card, ic card system including same and data transmission method thereof |
KR970071361A (en) * | 1997-08-18 | 1997-11-07 | 심이섭 | Contactless card reader |
-
2000
- 2000-06-02 KR KR10-2000-0030379A patent/KR100377318B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020033328A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-06 | 김정태 | Card reader of contactless type |
KR100383517B1 (en) * | 2001-03-14 | 2003-05-12 | (주) 듀얼아이 | Data transmission/reception device of proximity card |
KR20010079455A (en) * | 2001-07-20 | 2001-08-22 | 박익서 | Apparatus for reading information recorded in a proximity smartcard |
KR100587386B1 (en) * | 2004-09-06 | 2006-06-08 | (주)더블웨이브 | RFID Reader |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100377318B1 (en) | 2003-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0583084B1 (en) | Non-contact IC card, non-contact IC card reader/writer and data transmission method | |
KR101674776B1 (en) | Contactless communication method with negative modulation | |
JP4380239B2 (en) | Non-contact IC card reader / writer | |
US8403233B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and IC card mounting same | |
US9800300B2 (en) | Method, circuit and contactless communication device with activated emitting | |
US20110064165A1 (en) | Demodulation apparatus and method for rfid reader in passive rfid environment | |
CN100405737C (en) | Electronic circuit, modulating method, information processing devcie and information processing method | |
KR100341625B1 (en) | contactless card type A and/or type B reader | |
US20110210823A1 (en) | Hdx demodulator | |
US6275043B1 (en) | Test device for testing a module for a data carrier intended for contactless communication | |
US8971802B2 (en) | Near field communication apparatus | |
JPH10285087A (en) | Data carrier and identification system | |
KR100377318B1 (en) | Noncontact type-card leader for iso/iec 14443 type b | |
JP4657574B2 (en) | Non-contact IC card reader / writer | |
JP3892563B2 (en) | Information storage medium | |
JP3449621B2 (en) | Reader / writer device for non-contact IC card system | |
KR100659181B1 (en) | ASG RF signal demodulator and reader system having the same | |
Morris et al. | A 90nm CMOS 13.56 MHz NFC transceiver | |
KR100321341B1 (en) | Wireless data identification system | |
JPH09161029A (en) | Data access device for non-contact ic card | |
JP2005217967A (en) | Decoding device of reader/writer | |
JP2001144660A (en) | Receiver | |
JPH0444188A (en) | Transmission and reception system | |
KR20020033328A (en) | Card reader of contactless type | |
JP2001283161A (en) | Non-contact card reader/writer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20000602 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
G15R | Request for early publication | ||
PG1501 | Laying open of application |
Comment text: Request for Early Opening Patent event code: PG15011R01I Patent event date: 20000610 |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20020529 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20030123 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20030311 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20030312 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20060310 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20070312 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080307 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20080307 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |