本產品是NFC的一種，使用於FeliCa應用中，不僅可以調整NFC/FeliCa的頻率還可以作為靜電容量可變素子用於各種應用。

 

圖1：NFC電容器
 

 

所謂薄膜可變電容器是指在Si電路板上通過薄膜法形成電介質
，樹脂封裝。而電介質薄膜材料則采用了高介電常數係列的陶瓷材料鈦酸鋇（BaTiO3：以下簡稱BT）係列材料。陶瓷電容器中使用的強電介質材料包含了BT係列材料等
，因此當向電介質施加電場的時候
，它具有相對介電常數變化（減少）的直流偏置特性。

 

薄(bo)膜(mo)可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)器(qi)活(huo)用(yong)了(le)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)特(te)性(xing)
，是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)電(dian)壓(ya)來(lai)調(tiao)整(zheng)靜(jing)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)功(gong)能(neng)性(xing)設(she)備(bei)。此(ci)外(wai)，通(tong)過(guo)薄(bo)膜(mo)法(fa)將(jiang)電(dian)介(jie)質(zhi)層(ceng)變(bian)薄(bo)
，從(cong)而(er)提(ti)升(sheng)了(le)施(shi)加(jia)於(yu)電(dian)介(jie)質(zhi)的(de)電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)
，實(shi)現(xian)了(le)通(tong)過(guo)低(di)電(dian)壓(ya)獲(huo)得(de)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)的(de)靜(jing)電(dian)容(rong)量(liang)變(bian)化(hua)率(lv)的(de)目(mu)標(biao)。

 

另外，由於使用了高介電常數係列材料，可以通過反複施加電壓來最佳地控製電介質的組成，例如像靜電容量值的偏差（直流偏置老化特性）、靜電容量變化的遲滯特性這樣的課題。在NFC的場合下，通過調整共振頻率的應用確保零問題使用。

 

 

以下將對NFC中共振頻率調整應用的代表示例進行說明。NFC是將天線跟電容器並聯的，將共振頻率調整在13.56MHz左右從而實現了良好的通信距離。在並聯的電容器部分中通過使用薄膜可變電容器達到以下3個優點。

 

1、不管天線的電感值如何變化
，都可以調整每個終端的最佳頻率。（現在大多是在FeliCa終端進行）

2、隨時控製電壓，自由變化的特點，不管是NFC通信規格還是NFC功能（卡模擬功能、讀寫功能等），都可以調整到最佳匹配狀態。

3、由於使用了薄膜可變電容器可將終端和天線每個不同的匹配電路標準化（共通）。

 

 

以下介紹在NFC的匹配電路中用薄膜可變電容器調整共振頻率的3個可行方法。

 

第一
，如圖2（a）所示，利用能控製電壓生成的電壓輸出DA轉換器（DAC）調整靜電容量。

 

第二，如圖2（b）所示，從NFC用IC等GPIO端口生成控製電壓來調整靜電容量。GPIO是General Purpose Input/Output的簡稱，是IC芯片提供的輸出端子的一種。特定用途和信號尚未明確
，但可以根據軟件指令進行任意的輸出變化。比如說，軟件指示為輸入“0”的話則為0V，指示為輸入“1”的話則有可能會執行輸出3V的操作。如果利用GPIO的輸出端子的話，如果收到的是0V、3V這兩個值的輸出信號
，那麼執行的操作就是通過2n的電子元件的組合來實現合成2n的阻抗電壓。

 

第三
，如圖2（c）所示
，利用脈搏波的電壓通過調整脈搏幅度（Pulse Width Modulation：以下簡稱PWM）生成控製電壓，調整靜電容量。和例2一樣，利用了NFC用IC的GPIO端口，在0V/3V2個值的信號下形成脈搏波形。

 

圖2：薄膜可變電容器調整共振頻率後的電容量

 

薄膜可變電容器的產品陣容如表1所示。1.3×0.9mm尺寸的LXRW19V係列、1.95×1.4mm尺寸的LXRWJFV係列已經產品化。

 

靜電容量可變特性如圖3所示，當施加控製電壓為0～3V時，配備了60～39pF範圍
、30～20pF範圍的2個類型。

 

此外，LXRWJFV係列還搭載了從NFC天線端口等到NFC用IC侵入的靜電放電（ESD）的保護功能。

 

圖3：薄膜可變電容器的產品陣容
 

由於各種NFC用IC，NFC天線條件使得匹配電路的種類繁多，可以在最佳條件下應對各種case，擴大了靜電容量的可變範圍，同時也擴充了靜電容量值的陣容。
 
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