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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur kontaktlosen
Kommunikation gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Ein
Datenträger
mit einer Schaltung der eingangs im obigen Absatz beschriebenen
Art ist aus dem veröffentlichten
Entwurf ISO/IEC CD 18000 für die
derzeit im Entstehen begriffene Norm ISO/IEC 18000 bekannt.
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Der
bekannte Datenträger,
der die bekannte Schaltung aufweist und der zum Empfangen eines von
einer Schreib/Lese-Station abgegebenen Signals auf kontaktlose Weise
vorgesehen ist, wobei mit der Schaltung unter Ausnutzung des Signals
eine Versorgungsspannung für
Teile der Schaltung erzeugbar ist, weist Speichermittel auf, die
durch einen Kondensator gebildet sind und die zum Speichern einer
kommunikationsrelevanten Information für eine Kommunikation zwischen
dem Datenträger
und der Schreib/Lese-Station
vorgesehen sind, wobei die kommunikationsrelevante Information für eine Zeitspanne
auswertbar sein soll. Die Information ist durch einen Wert einer
an dem Kondensator auftretenden Informationsspannung dargestellt.
Ferner sind ein Informationsspannungs-Erzeugungsmittel darstellender N-Kanal-Feldeffekttransistor
und eine Stromquelle vorgesehen, die in einer Serienschaltung zueinander
angeordnet und zwischen den Kondensator und die Versorgungsspannung
geschaltet sind, mit deren Hilfe der Kondensator unter Ausnutzung
eines dem Transistor an seiner Steuerelektrode zuführbaren
digitalen Steuersignals auf einen Wert der Informationsspannung
aufladbar ist, der im Vergleich zu dem Spannungswert des Steuersignals
um einen Wert einer charakteristischen Transistorschwellenspannung,
die zwischen einem Anschlusspunkt des Transistors an den Kondensator
und der Steuerelektrode des Transistors vorliegt, vermindert ist.
Das digitale Steuersignal weist einen Spannungswert auf, der maximal
gleich dem Wert der Versorgungsspannung ist.
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Bei
dem bekannten Datenträger
besteht das Problem, dass die Informationsspannung zum Zeitpunkt
ihres Erzeugens einen niedrigeren Wert als der Spannungswert des
Steuersignals aufweist und dass im Anschluss an das Erzeugen der
Informationsspannung der Wert der Informationsspannung kontinuierlich
abnimmt, weil der Kondensator durch unvermeidbare Leckströme in der
Schaltung permanent entladen wird. Dies führt zu der unbefriedigenden
Situation, dass in Abhängigkeit
von der zum Zeitpunkt des Erzeugens der Informationsspannung verfügbaren Versorgungsspannung
und in Abhängigkeit
von der Stärke
der Leckströme
die mit Hilfe des Kondensators gespeicherte Information bereits
nach einer kurzen Zeitspanne nicht mehr auswertbar ist.
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, die vorstehend angeführten Probleme bei einer Schaltung
der eingangs im ersten Absatz beschriebenen Art zu beseitigen und
einen verbesserten Datenträger
und eine verbesserte Schaltung zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Schaltung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Durch
das Vorsehen der Maßnahmen
gemäß der Erfindung
wird auf vorteilhafte Weise erreicht, dass der Wert der an den Speichermitteln
auftretenden Informationsspannung praktisch unabhängig von
der Transistorschwellenspannung oder dem Spannungswert des Steuersignals
im Wesentlichen den Wert der Versorgungsspannung annehmen kann.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die gesamte Spannungsdifferenz
zwischen einem Bezugspotenzial und der Versorgungsspannung zum Darstellen
der Information genutzt werden kann, so dass man einen maximal möglichen
Störspannungsabstand
für das
Auswerten der Information erhält. Dadurch
erhält
man insbesondere bei einem Vorliegen von Leckströmen eine wesentlich längere Zeitspanne,
während
der die gespeicherte Information mit hoher Zuverlässigkeit
feststellbar ist, so dass die gespeicherte Information sogar nach
einem kurzzeitigen Versorgungsspannungsausfall auswertbar ist und
eine Kommunikation zwischen einer Schreib/Lese-Station und dem Datenträger unter
Ausnutzung dieser Information auch nach einem derartigen Versorgungsspannungsausfall
ohne einen vollständigen Neuaufbau
der Kommunikation fortsetzbar ist.
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Bei
den erfindungsgemäßen Lösungen kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass die Spannungserhöhungsmittel durch eine von
einem Bezugspotenzial der Schaltung potenzialfrei betreibbare Spannungsquelle
gebildet sind, mit der der Spannungswert des Steuersignals um einen
beliebigen Wert erhöht
werden kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen,
wenn die Merkmale gemäß Anspruch
2 bzw. Anspruch 5 vorgesehen sind. Dadurch erhält man den Vorteil, dass auf
möglichst einfache
und kostengünstig
zu realisierende Weise unter Ausnutzung der Versorgungsspannung
eine zuverlässige
Erhöhung
des Spannungswertes des Steuersignals durchführbar ist.
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Dadurch
erhält
man den Vorteil, dass bei dem Erhöhen des Spannungswerts des
Steuersignals nur ein solcher Spannungswert auftritt, der problemlos
von den Informa tionsspannungs-Erzeugungsmitteln zum Erzeugen der
Informationsspannung genutzt werden kann. Spannungserhöhungsmittel
zum Laden von Speicherkondensatoren sind in DRAMs bekannt, siehe
zum Beispiel US-6.115.319.
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Diese
und weitere Aspekte der Erfindung gehen aus dem nachfolgend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
hervor und werden anhand dieses Ausführungsbeispiels erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen
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1 auf
schematische Weise in Form eines Blockschaltbilds einen Datenträger gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 auf
analoge Weise wie die 1 ein erstes Detail des erfindungsgemäßen Datenträgers gemäß der 1;
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3 auf
analoge Weise wie die 1 ein zweites Detail des erfindungsgemäßen Datenträgers gemäß der 1;
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4 eine
schaltungstechnische Realisierung des zweiten Details des erfindungsgemäßen Datenträgers gemäß der 1.
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In
der 1 ist einen Datenträger 1 dargestellt,
der zum kontaktlosen Kommunizieren mit einer in der 1 nicht
dargestellten Kommunikationsstation vorgesehen ist. Zu diesem Zweck
ist der Datenträger 1 zum
Empfangen eines Signals S von der Kommunikationsstation auf kontaktlose
Weise eingerichtet, wobei das Signal durch eine hochfrequente Trägerschwingung
gebildet ist, so dass der Datenträger 1 mit Hilfe des
Signals S mit Energie versorgt werden kann. Ferner ist es möglich, mit
Hilfe des Signals S eine Abfrageinformation von der Kommunikationsstation
an den Datenträger 1 zu
kommunizieren, wobei das Signal eine Amplitudenmodulation der Trägerschwingung
aufweist. Weiterhin ist es möglich, mit
Hilfe des Signals S eine Antwortinformation von dem Datenträger 1 an
die Kommunikationsstation zu kommunizieren, wobei das Signal eine
durch den Datenträger 1 erzeugbare
Belastungsmodulation aufweist.
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Der
Datenträger 1 weist
eine elektrische integrierte Schaltung 2 auf. Die Schaltung 2 weist
Komponenten von Empfangs-/Sendemitteln 3 auf, die zum Empfangen
des Signals S vorgesehen sind. Zu diesem Zweck weisen die Empfangs-/Sendemittel 3 eine
(in der 1 nicht dargestellte) Übertragungsspulenkonfiguration
auf, die mit der Schaltung 2 gekoppelt ist, so dass der
Schaltung 2 das Signal S zugeführt werden kann. Die Empfangs-/Sendemittel 3 sind
ferner dafür
eingerichtet, unter Ausnutzung des Signals S eine Versorgungsspannung
V gegenüber einem
Bezugspotenzial GND für
Teile der Schaltung zu erzeugen. Die Empfangs-/Sendemittel 3 sind
weiterhin dafür
eingerichtet, das empfangene Signals S, das in diesem Fall moduliert
ist, zu demodulieren und Abfragedaten RD auszugeben, die mit Hilfe
des modulierten empfangenen Signals S kommuniziert werden. Die Empfangs-/Sendemittel 3 sind
weiterhin dafür
eingerichtet, Antwortdaten AD zu empfangen und zum Zweck des Sendens
der Antwortdaten AD das empfangene Signal S, das in diesem Fall
unmoduliert ist, einer Belastungsmodulation z unterziehen.
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Die
Schaltung 2 verfügt über Datenverarbeitungsmittel 4,
die mit Hilfe eines Mikrocomputers realisiert sind, der auch einen
Speicher aufweist. Die Datenverarbeitungsmittel 4 sind
dafür eingerichtet,
Abfragedaten RD zu empfangen und die Abfragedaten RD zu verarbeiten
und und in Abhängigkeit
von den Abfragedaten RD die Antwortdaten AD zu erzeugen und die
Antwortdaten AD an die Empfangs-/Sendemittel 3 auszugeben.
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Die
Schaltung 2 weist weiterhin Speichermittel 5 auf,
die zum Speichern von Information auf kapazitive Weise vorgesehen
sind, wobei die Information durch einen Wert einer an den Speichermitteln 5 auftretenden
Informationsspannung UI dargestellt wird. Die mit Hilfe der Speichermittel 5 gespeicherte Information
soll im Gegensatz zu der mit Hilfe des Speichers des Mikrocomputers
gespeicherten Information lediglich während einer Zeitspanne verfügbar sein
und einen während
einer Kommunikation auftretenden Kommunikationszustand temporär anzeigen. Die
Speichermittel 5 sind mit Hilfe eines in der 2 dargestellten
Speicherkondensators 5A realisiert.
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Die
Schaltung 2 weist ferner Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 auf,
die zum Empfangen eines Steuersignals CS vorgesehen sind, welches
Steuersignal CS einen Spannungswert UCS aufweist, der maximal gleich
dem Wert der Versorgungsspannung V ist. Die Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 sind
ferner dafür
eingerichtet, unter Ausnutzung des Steuersignals CS die Informationsspannung
UI zu erzeugen. Zu diesem Zweck weisen die Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 eine
Ladestrom-Erzeugungsstufe 7 auf,
die zum Erzeugen und zum Abgeben eines Ladestroms für die Speichermittel 5 vorgesehen
ist. Die Ladestrom-Erzeugungsstufe 7 ist, wie dies in der 2 dargestellt
ist, mit Hilfe eines ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 7A realisiert,
der mit seinem Source-Anschluss mit dem Speicherkondensator 5A verbunden
ist. Die Ladestrom-Erzeugungsstufe 7 weist
weiterhin eine Stromquelle 7B auf, die zum Erzeugen des
Ladestroms für
den Speicherkondensator 5A vorgesehen ist und die in Serie
mit dem ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 7A zwischen
den genannten ersten N-Kanal- Feldeffekttransistor 7A und die
Versorgungsspannung V geschaltet ist. Die Informationsspannung UI
ist an einem Schaltungspunkt P zwischen den Informationsspannungs-Erzeugungsmitteln 6 und
den Speichermitteln 5 gegenüber dem Bezugspotenzial GND
abgreifbar.
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Die
Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 verfügen ferner über Spannungserhöhungsmittel 8,
die zum Empfangen des Steuersignals CS und zum Erhöhen des
Spannungswert UCS des Steuersignals CS vorgesehen sind. Die Spannungserhöhungsmittel 8 sind
außerdem
zum Abgeben eines spannungserhöhten
Steuersignals CS' vorgesehen. Ferner
weisen die Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 Spannungsbegrenzungsmittel 9 auf, die
zwischen den Spannungserhöhungsmitteln 8 und der
Ladestrom-Erzeugungsstufe 7 angeordnet
sind und die zum Empfangen des spannungserhöhten Steuersignals CS' und zum Abgeben
eines das Steuersignal CS darstellenden spannungsbegrenzten Steuersignals
CS2'' an die Ladestrom-Erzeugungsstufe 7 bzw.
an den Gate-Anschluss des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 7A vorgesehen
sind.
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Die
Spannungserhöhungsmittel 8 sind,
wie dies in der 2 dargestellt ist, mit Hilfe
einer Ladungspumpe 10 realisiert, welche Ladungspumpe 10 einen
Ladungspumpenkondensator 11 und einen ersten Schalter 12 und
einen zweiten Schalter 13 aufweist. Den beiden Schaltern 12 und 13 kann
das Steuersignal CS zugeführt
werden. In der 2 sind die beiden Schalter 12 und 13 in
einer Ruhestellung dargestellt. Der Ladungspumpenkondensator 11 ist zwischen
die Versorgungsspannung V und das Bezugspotenzial GND geschaltet,
wodurch die an dem Ladungspumpenkondensator 11 auftretende
Spannung den Wert der Versorgungsspannung V annimmt. Beide Schalter 12 und 13 sind
so eingerichtet, dass sie bei einem Empfang des Steuersignals CS von
ihrem Ruhezustand in einen Aktivzustand umschalten, wie dies in
der 2 mit Hilfe unterbrochenen Linien dargestellt
ist. In diesem Aktivzustand ist der Ladungspumpenkondensator 11 zwischen
die Spannungsbegrenzungsmittel 9 und die Datenverarbeitungsmittel 4 geschaltet,
so dass der Spannungswert UCS um den Wert der Versorgungsspannung
V am Eingang der Spannungsbegrenzungsmittel 9 angehoben
werden kann. Die beiden Schalter 12 und 13 sind
mit Hilfe von Feldeffekttransistoren realisiert. Die Spannungsbegrenzungsmittel 9 sind
mit Hilfe einer (in der 2 nicht dargestellten) Diodenkonfiguration
realisiert, so dass der Spannungswert des spannungserhöhten Steuersignals
CS' auf einen für eine Verwendung
in der Ladungsstromsteuerstufe 7 verträglichen Spannungswert begrenzt
werden kann.
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Dadurch
erhält
man den Vorteil, dass die zur Verfügung stehende Versor gungsspannung
V optimal zum Erzeugen der Informationsspannung UI genutzt werden
kann.
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Der
in 1 dargestellte Datenträger 1 verfügt ferner über Auswertungsmittel 14,
denen die an dem Schaltungspunkt P auftretende Informationsspannung
UI zugeführt
werden kann und die dafür vorgesehen
sind, unter Zuhilfenahme einer Vergleichsspannung UC die Informationsspannung
UI hinsichtlich der mit Hilfe der Informationsspannung UI dargestellten
Information auszuwerten. Die Auswertungsmittel 14 sind
zum Empfangen der Vergleichsspannung UC vorgesehen. Zum Zweck des Erzeugens
der Vergleichsspannung UC verfügt
der Datenträger 1 über Vergleichsspannungs-Erzeugungsmittel 15,
die separat von den Auswertungsmitteln 14 realisiert sind
und vorgesehen sind, um die Vergleichsspannung UC zu erzeugen und
sie an die Auswertungsmittel 14 abzugeben.
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Die
Auswertungsmittel 14 sind durch eine Differenzverstärkerstufe 16 realisiert,
wie dies in der 3 schematisch dargestellt ist.
Die Differenzverstärkerstufe 16 weist
einen ersten Eingang 16A auf, an dem ihr die Informationsspannung
UI zugeführt werden
kann. Die Differenzverstärkerstufe 16 weist ferner
einen zweiten Eingang 16B auf, an dem ihr die Vergleichsspannung
UC zugeführt
werden kann. Die Differenzverstärkerstufe 16 weist
außerdem
einen ersten Ausgang 16C auf, über den die Differenzverstärkerstufe 16 die
mit Hilfe der Speichermittel 5 gespeicherte Information
in Form von Informationsdaten ID ausgeben kann. Die Informationsdaten
ID repräsentieren
einen ersten logischen Zustand, wenn die Informationsspannung UI
einen größeren Wert als
die Vergleichsspannung UC aufweist, und die Informationsdaten ID
repräsentieren
einen zweiten logischen Zustand, wenn die Informationsspannung UI einen
kleineren Wert als die Vergleichsspannung UC aufweist. Die Differenzverstärkerstufe 16 verfügt ferner über einen
dritten Eingang 16D, an dem sie ein Teststeuersignal TS
empfangen kann. Die Differenzverstärkerstufe 16 verfügt außerdem über einen zweiten
Ausgang 16E, an welchem zweiten Ausgang 16E die
Differenzverstärkerstufe 16 eine
die Informationsspannung UI repräsentierende
Spannung ausgeben kann. Die Schaltung 2 weist einen mit
dem zweiten Ausgang 16E verbundenen Testanschluss T auf,
an dem die die Informationsspannung UI repräsentierende Spannung abgreifbar
ist. Die Auswertungsmittel 14 sind demgemäß dafür eingerichtet,
die Informationsspannung UI auf eine Weise am Anschluss 7 zur
Verfügung
zu stellen, die mit Hilfe des Teststeuersignals TS gesteuert werden
kann.
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In 4 ist
die Differenzverstärkerstufe 16 im
Detail dargestellt. Die Dif ferenzverstärkerstufe 16 ist mit
Hilfe eines ersten P-Kanal-Feldeffekttransistors 17 und
eines zweiten P-Kanal-Feldeffekttransistors 18 realisiert,
wobei die Steuerelektrode des ersten P-Kanal-Feldeffekttransistors 17 den
ersten Eingang 16A bildet und wobei die Steuerelektrode
des zweiten P-Kanal-Feldeffekttransistors 18 den zweiten
Eingang 16B bildet. Die Source-Anschlüsse der beiden P-Kanal-Feldeffekttransistoren 17 und 18 sind
miteinander verbunden und bilden den zweiten Ausgang 16E.
Zwischen die beiden P Kanal-Feldeffekttransistoren 17 bzw. 18 und
die Versorgungsspannung V ist eine Stromquelle 21 geschaltet.
Die beiden P-Kanal-Feldeffekttransistoren 17 und 18 sind
mit ihren Drain-Anschlüssen an
einen Stromspiegel angeschlossen, welcher Stromspiegel durch einen
zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistor 19 und einen dritten
N-Kanal-Feldeffekttransistor 20 realisiert ist. Ein dritter
Schalter 22 ist zwischen das Bezugspotenzial GND und den
Drain-Anschluss
des ersten P-Kanal-Feldeffekttransistors 17 geschaltet.
Ein vierter Schalter 23 ist zwischen das Bezugspotenzial
und den Source-Anschluss des zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistors 19 geschaltet.
Ein fünfter
Schalter 24 ist zwischen das Bezugspotenzial GND und den Source-Anschluss
des dritten N-Kanal-Feldeffekttransistors 20 geschaltet.
Die drei Schalter 22, 23 und 24 sind
in ihrem Ruhezustand dargestellt. Die drei Schalter 22, 23 und 24 sind
in Form weiterer Feldeffekttransistoren (in 4 nicht
dargestellt) realisiert, und bei Vorliegen des Teststeuersignals
TS, das die drei Schalter 22, 23 und 24 in
ihren Aktivzustand versetzt, kann die Differenzverstärkerstufe 16 mit
Hilfe der Schalter 22, 23 und 24 hinsichtlich
des Auswertens der Informationsspannung UI deaktiviert werden, wodurch
gleichzeitig eine Darstellung der Informationsspannung UI an dem
zweiten Ausgang 16E verfügbar wird. Dies bietet den
Vorteil, dass die Informationsspannung UI bzw. ihr zeitlicher Verlauf
von außerhalb
der Schaltung 2 für
Testzwecke messbar ist. Bei einem Fehlen des Teststeuersignals TS
sind drei Schalter 22 bis 24 in ihren Ruhezustand
gesteuert und die zwischen dem ersten Eingang 16A und dem
zweiten Eingang 16B auftretende Spannungsdifferenz ist
mit der so genannten „Open-Loop-Verstärkung" verstärkt an dem
ersten Ausgang 16C in Form der Informationsdaten ID verfügbar.
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Die
Vergleichsspannungs-Erzeugungsmittel 15 sind vorgesehen,
um einen Wert der Versorgungsspannung V zu berücksichtigen, und zwar derart, dass
die von den Vergleichsspannungs-Erzeugungsmitteln 15 erzeugbare
und abgebbare Vergleichsspannung UC einen Wert aufweist, der proportional zu
dem Wert der Versorgungsspannung V ist. Dies bietet den Vorteil,
dass der Wert der Informationsspannung UI und der Wert der Vergleichsspannung UC
in einem solchen Verhältnis
zueinander stehen, dass sie tatsächlich miteinander
verglichen werden können.
Die Versorgungsspannungs-Erzeugungsmittel 15 sind ferner
dafür vorgesehen,
die Versorgungsspannung UC auf eine programmierbare Weise zu erzeugen.
Zu diesem Zweck sind die Versorgungsspannungs-Erzeugungsmittel 15 dafür eingerichtet,
ein Programmiersignals PS zu empfangen, das von den Datenverarbeitungsmitteln 4 erzeugt und
ausgegeben werden kann. Dies bietet den Vorteil, dass der Wert der
Vergleichsspannung UC auf programmierbare Weise veränderbar
ist, wodurch die Dauer der Gültigkeit
einer mit Hilfe der Speichermittel 5 gespeicherten Information
beeinflussbar ist, weil bei einem relativ hohen Wert der Vergleichsspannung
UC ein durch Leckströme
bewirktes Degradieren der Informationsspannung UI früher zum
Tragen kommt, als dies bei einem relativ niedrigeren Wert der Vergleichsspannung
UC der Fall ist.
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Im
Folgenden wird nun anhand eines ersten Anwendungsbeispiels für den Datenträger 1 gemäß der 1 die
Arbeitsweise des Datenträgers 1 erläutert.
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Gemäß diesem
Anwendungsbeispiel sei angenommen, dass die kommunikationsrelevante
Information, die mit Hilfe der Speichermittel 5 für eine Zeitspanne
gespeichert werden soll, einen bei einer Antikollision-Kommunikation
auftretenden Kommunikationszustand eines Datenträgers 1 darstellen
soll, der bei dem Datenträger 1 intern
verwendet wird und der zum Anzeigen dafür dient, dass zwischen dem
Datenträger 1 und
der Kommunikationseinrichtung bereits eine erfolgreiche Kommunikation
stattgefunden hat. Eine derartige Antikollision-Kommunikation ist dann
nötig,
wenn sich gleichzeitig mehrere Datenträger 1 innerhalb eines
Kommunikationsbereichs einer Kommunikationseinrichtung befinden
und die Kommunikationseinrichtung zunächst ermitteln muss, mit welchem
Datenträger 1 eine
Kommunikation durchführbar
ist, wobei in den Datenträgern 1 gespeicherte eindeutige
Seriennummern zur Identifizierung der Datenträger 1 verwendet werden.
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Jeder
der Datenträger 1,
der sich quasi statisch in dem Kommunikationsbereich der Kommunikationseinrichtung
befindet, empfängt
zunächst
das unmodulierte Signal S, wodurch mit Hilfe der Empfangs-/Sendemittel 3 eine
Versorgungsspannung V für
die Schaltung 2 erzeugt wird, so dass die Verarbeitung
der Daten in den Datenverarbeitungsmittel 4 ermöglicht wird.
Dabei wird zunächst
das Programmiersignal PS zum Programmieren der Vergleichsspannungs-Erzeugungsmittel 15 zum
Erzeugen einer Vergleichsspannung UC erzeugt und an die Vergleichsspannungs-Erzeugungsmittel 15 ausgegeben.
Das Programmiersignal PS bewirkt, dass die Vergleichsspannungs-Erzeugungsmittel 15 eine
Vergleichsspannung UIC erzeugen, deren dem 0,25-fachen des Werts
der Versorgungsspannung V entspricht.
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Von
der Kommunikationseinrichtung wird zunächst durch das Signal S ein
so genannter GROUP-SELECT-Befehl ausgegeben. Dieser Befehl wird
von den Empfangs-/Sendemitteln 3 jedes
Datenträgers 1 empfangen
und in Form von Abfragedaten RD an die Datenverarbeitungsmittel 4 ausgegeben.
Die Datenverarbeitungsmittel 4 geben daraufhin Antwortdaten
AD an die Empfangs-/Sendemittel 3 aus, wobei die Antwortdaten
AD die Seriennummer das Datenträgers 1 darstellen.
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Hierbei
kann der Fall eintreten, dass mehrere Datenträger 1 quasi gleichzeitig
antworten und dadurch eine zu der jeweiligen Seriennummer gehörende Belastungsmodulation
des Signals S verursachen, wobei in diesem Fall die Kommunikationseinrichtung
keine gültige
Seriennummer empfangen kann und einen FAIL-Befehl ausgibt. In den
Datenträgern 1 werden
die den FAIL-Befehl darstellenden Abfragedaten RD dann von den Datenverarbeitungsmitteln 4 verarbeitet
und veranlassen dann die Datenträger 1,
beispielsweise basierend auf einer Zufallszahl, der Kommunikationseinrichtung
ihre Seriennummer in unterschiedlichen Zeitbereichen bekannt zu
geben, wodurch es der Kommunikationsstation möglich ist, jede Seriennummer
eindeutig zu erkennen.
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Die
von der Kommunikationseinrichtung empfangene Seriennummer wird zum
Auslesen von Antwortdaten AD aus dem Datenträger 1 verwendet, wobei
zu diesem Zweck ein READ-WITH-SERIAL-NUMBER-Befehl an die Datenträger 1 gesendet wird,
wobei lediglich der Datenträger 1,
dessen intern gespeicherte Seriennummer mit der empfangenen Seriennummer übereinstimmt,
Antwortdaten AD an die Kommunikationseinrichtung kommuniziert.
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Genau
bei diesem Datenträger 1 wird
mit Hilfe der Datenverarbeitungsmittel 4 das Steuersignal CS
erzeugt und an die Informationsspannungs-Erzeugungsmittel 6 ausgegeben,
wobei das Steuersignal CS einen Spannungswert aufweist, der dem
Wert der Versorgungsspannung V entspricht. In den Informationsspannungs-Erzeugungsmitteln 6 wird
der Spannungswert des Steuersignals CS mit Hilfe der Spannungserhöhungsmittel 8 auf
den doppelten Wert der Versorgungsspannung V angehoben. Das so erhaltene
spannungserhöhte
Steuersignals CS' wird
den Spannungsbegrenzungsmitteln 9 zugeführt, mit deren Hilfe der Wert
des spannungserhöhten Steuersignals
CS' auf einen Spannungswert
begrenzt wird, der dem Wert der Versorgungsspannung V erhöht um 0,7
Volt entspricht. Das so erhaltene spannungsbegrenzte Steuersignal
CS'' wird dem ersten
N-Kanal-Feldeffekttransistor 7A in
der Ladestromerzeugungsstufe 7 zugeführt und steuert ihn in den
leitenden Zustand. Der Speicherkondensator 5A wird daraufhin
mit Hilfe des von der Stromquelle 7B zugeführten Ladestroms
aufgeladen, bis an dem Schaltungspunkt P die Informationsspannung
UI mit einem Spannungswert auftritt, der praktisch identisch mit
dem Wert der Versorgungsspannung V ist, weil der Spannungswert des
spannungsbegrenzten Steuersignals CS'' um
0,7 Volt, also genau um eine Gate-Source-Schwellenwertspannung des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 7A, über dem
Wert der Versorgungsspannung V liegt. Somit wurde im Fall dieses
Datenträgers 1 unter
Ausnutzung des gesamten zur Verfügung
stehenden Werts der Versorgungsspannung V mit Hilfe der Speichermittel 5 die
Information gespeichert, dass mit einer Kommunikationsstation unter
Verwendung der Seriennummer des Datenträgers 1 bereits eine
erfolgreiche Kommunikation stattgefunden hat.
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Da
jedoch alle anderen anwesenden Datenträgern 1 ebenfalls diesen
Zustand anstreben, wird die Antikollision-Kommunikation erneut durchgeführt, bis
mit allen Datenträgern 1 eine
erfolgreiche Kommunikation unter Verwendung der jeweiligen Seriennummer
stattgefunden hat. Dabei werden in dem Datenträger 1 bei erneutem
Empfang des GROUP-SELECT-Befehls zunächst die von den Auswertungsmitteln
ausgegebenen Informationsdaten abgefragt, wobei eine weitere Beteiligung
an einer Antikollision-Kommunikation
unterbleibt, wenn die Informationsdaten ID angeben, dass der Spannungswert
der Informationsspannung UI größer als
der Wert der Vergleichsspannung UC ist.
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Die
mit Hilfe der Informationsspannung UI dargestellte Information ist
nach ihrer Erzeugung temporär
verfügbar,
weil die Informationsspannung UI einer durch Leckströme der Schaltung 2 bedingten Degradierung
unterworfen ist. Jedoch kann während dieser „Lebensdauer" der Information
sogar die Versorgungsspannung einen zum Versorgen der Datenverarbeitungsmittel 4 benötigten kritischen
Wert unterschreiten, wie dies beispielsweise bei einer kurzzeitigen
Abschirmung des Datenträgers 1 von
dem Signal S oder bei einem Frequenzsprungverfahren im Laufe der
Kommunikation vorkommen kann, ohne dass diese Information während der
Lebensdauer ungültig
wird oder verloren geht. Durch die Wahl des 0,25-fachen Werts der
Versorgungsspannung V als Wert für
die Vergleichsspannung UC ist sichergestellt, dass selbst bei einer
relativ großen
Anzahl von Datenträgern 1 innerhalb
des Kommunikationsbereichs die Lebensdauer der gespeicherten Information
lange genug ist, um eine erfolgreiche Kommunikation mit allen Datenträgern 1 zu überdauern.
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Es
sei an dieser Stelle erwähnt,
dass die Kommunikationseinrichtung nach einer erfolgreichen Kommunikation
mit allen Datenträgern 1 einen
INITIALIZE-Befehl ausgibt, der bei allen im Kommunikationsbereich
der Kommunikationseinrichtung befindlichen Datenträgern 1 bewirkt,
dass die mit Hilfe der Speichermittel 5 gespeicherte Information
gelöscht wird,
was auf herkömmliche
Weise mit Hilfe eines (in der 1 nicht
dargestellten) Lösch-Transistors
erfolgt, mit dessen Hilfe der Speicherkondensator 5A entladen
wird.
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Im
Folgenden wird nun anhand eines zweiten Anwendungsbeispiels für den Datenträger 1 gemäß 1 die
Arbeitsweise des Datenträgers 1 erläutert.
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Gemäß diesem
Anwendungsbeispiel sei angenommen, dass sich jeweils ein Datenträger 1 auf einem
Produkt befindet, wobei mehrere derartige Produkte auf einem Förderband
mit relativ hoher Geschwindigkeit durch zwei Kommunikationsbereiche hindurchbewegt
werden, die zu zwei verschiedenen Kommunikationseinrichtungen gehören, wobei
die Bereiche in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind
und einander nicht überlappen.
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Auch
in diesem Fall muss eine Antikollision-Kommunikation durchgeführt werden,
wenn mehrere Datenträger 1 gleichzeitig
in einem Kommunikationsbereich anwesend sind. Um jedoch die Situation zu
vermeiden, dass in einem Datenträger 1 die
mit Hilfe der Informationsspannung UI gespeicherte Information,
dass bereits mit der ersten Kommunikationseinrichtung eine erfolgreiche
Kommunikation stattgefunden hat, auch bei einem Durchlaufen des Kommunikationsbereichs
der zweiten Kommunikationseinrichtung noch gültig ist, wird bei dem Eintreten in
den ersten Kommunikationsbereich der ersten Kommunikationseinrichtung
mit Hilfe des Programmiersignals eine Vergleichsspannung UC erzeugt, deren
Wert dem 0,75-fachen Wert der Versorgungsspannung V entspricht.
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Dadurch
ist auf einfache Weise sichergestellt, dass die Lebensdauer der
Information so kurz ist, dass sichergestellt ist, dass selbst dann,
wenn der INITIALIZE-Befehl nicht mehr von dem Datenträger 1 empfangen
wird, der Wert der Informationsspannung UI beim Eintritt in den
Kommunikationsbereich der zweiten Kommunikationseinrichtung unter
dem Wert der Vergleichsspannung UC liegt. Somit ist sichergestellt,
dass der Datenträger 1 den
Kommunikationsbereich der zweiten Kommunikationseinrichtung nicht
passieren kann, ohne dass eine ordnungsgemäße Kommunikation, also gegebenenfalls
eine Antikollision-Kommunikation, mit ihm stattfindet.
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Es
sei weiterhin erwähnt,
dass die Speichermittel mehrere Speicherzellen aufweisen können und eine
der Anzahl der Speicherzellen entsprechende Anzahl an Informationsspannungs-Erzeugungsmittel und
Auswertungsmittel vorgesehen sein können.
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Es
sei ferner erwähnt,
dass das Signal eine Phasenmodulation oder eine Frequenzmodulation aufweisen
kann.