CN107517067A - 一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机 - Google Patents

一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机，该控制电路包括压控振荡器及输出匹配网络，还包括与输出匹配网络连接的选择开关、与选择开关连接对压控振荡器输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路、分别与缓冲放大电路、选择开关连接的收发开关、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器；控制器分别与选择开关、缓冲放大电路、收发开关连接；控制器输出控制信号控制选择开关以切换缓冲放大电路或收发开关与输出匹配网络连接，并在收发开关与所述输出匹配网络连接时控制缓冲放大电路截止。实施本发明的控制电路在检测信号时整机功耗低，不影响灵敏度，且收到的信号不会丢失，可有效提升待机时间及延长使用时间。

Description

一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机。
背景技术
现在通讯终端功能越来越多，功耗也随之增大，现有的降低功耗方法大多为通过控制基带电路实现，如现有常用的方法是根据预设的信道强度检测周期检测信号强度，当信号强度超过一定阈值时，则进入正常工作状态，否则，进入睡眠状态。这种方法在检测信号时整机的功耗非常大，且当终端处于休眠模式时，接收到的信号可能会有丢失的问题发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种降低对讲机功耗的控制电路、对讲机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种降低对讲机功耗的控制电路，包括压控振荡器及输出匹配网络，还包括与所述输出匹配网络连接的选择开关、与所述选择开关连接对所述压控振荡器输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路、分别与所述缓冲放大电路、所述选择开关连接的收发开关、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器；
所述控制器分别与所述选择开关、所述缓冲放大电路、所述收发开关连接；所述控制器输出控制信号控制所述选择开关以切换所述缓冲放大电路或所述收发开关与所述输出匹配网络连接，并在所述收发开关与所述输出匹配网络连接时控制所述缓冲放大电路截止。
在本发明所述的降低对讲机功耗的控制电路中，优选地，所述选择开关为射频开关。
在本发明所述的降低对讲机功耗的控制电路中，优选地，所述选择开关包括切换芯片和电阻，所述切换芯片包括输入端、控制端、第一输出端、以及第二输出端；
所述切换芯片的输入端与所述输出匹配网络连接，所述切换芯片的控制端通过所述电阻与所述控制器连接，所述切换芯片的第一输出端与所述缓冲放大电路连接，所述切换芯片的第二输出端与所述收发开关连接；所述切换芯片根据所述控制端接收的控制信号控制所述第一输出端或所述第二输出端与所述输入端连通，以将所述本振信号经所述缓冲放大电路进行缓冲放大处理后传送至所述收发开关或直接传送至所述收发开关。
在本发明所述的降低对讲机功耗的控制电路中，优选地，还包括连接在所述缓冲放大电路与供电端之间，控制所述缓冲放大电路导通或截止的开关电路。
在本发明所述的降低对讲机功耗的控制电路中，优选地，所述开关电路包括MOS场效应管，所述MOS场效应管的栅极与所述控制器连接，所述MOS场效应管的源极与所述供电端连接，所述MOS场效应管的漏极与所述缓冲放大电路连接；
所述MOS场效应管根据所述栅极接收到的控制信号实现通断以控制所述缓冲放大电路导通或截止。
在本发明所述的降低对讲机功耗的控制电路中，优选地，所述MOS场效应管为耗尽型的MOS场效应管。
本发明还提供一种对讲机，包括上述降低对讲机功耗的控制电路。
在本发明所述的对讲机中，优选地，还包括与所述控制电路连接，对所述本振信号进行滤波处理的滤波电路。
在本发明所述的对讲机中，优选地，还包括与所述滤波电路连接，对所述经所述滤波电路滤波处理后的本振信号进行混频的混频电路。
实施本发明的降低对讲机功耗的控制电路，具有以下有益效果：该降低对讲机功耗的控制电路包括压控振荡器及输出匹配网络，还包括与输出匹配网络连接的选择开关、与选择开关连接对压控振荡器输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路、分别与缓冲放大电路、选择开关连接的收发开关、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器；控制器分别与选择开关、缓冲放大电路、收发开关连接；控制器输出控制信号控制选择开关以切换缓冲放大电路或收发开关与输出匹配网络连接，并在对讲机处于待机状态时控制缓冲放大电路截止。实施本发明的控制电路在检测信号时整机功耗低，不影响灵敏度，且收到的信号不会丢失，可有效提升待机时间及延长使用时间。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明降低对讲机功耗的控制电路实施例一的逻辑结构示意图；
图2是本发明降低对讲机功耗的控制电路实施例一的电路原理图；
图3是本发明对讲机实施例一的逻辑结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1是本发明降低对讲机功耗的控制电路实施例一的逻辑结构示意图。该实施例降低对讲机功耗的控制电路包括压控振荡器(VCO)10、输出匹配网络20、与输出匹配网络20连接的选择开关30、与选择开关30连接对压控振荡器10输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路40、分别与缓冲放大电路40、选择开关30连接的收发开关50、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器100(图1中未示出)。具体地，控制器100分别与选择开关30、缓冲放大电路40、以及收发开关50连接。控制器100输出控制信号控制选择开关30以切换缓冲放大电路40或收发开关50与输出匹配网络20连接，并在收发开关50与输出匹配网络20连接时，控制缓冲放大电路40截止，以达到降低整机功耗的目的，同时不影响灵敏度。
该降低对讲机功耗的控制电路在工作过程中，若控制器100检测到对讲机处于待机状态时，输出控制信号至选择开关30，控制选择开关30内部打到2处，同时该控制信号还发送至缓冲放大电路40、断开缓冲放大电路40的供电使缓冲放大电路40处于截止状态，即缓冲放大电路40不工作；压控振荡器10输出的本振信号经其输出匹配网络20后，通过选择开关30接通收发开关50，使本振信号由选择开关30直接传送到收发开关50进行信号检测。
此时，由于在待机过程中，压控振荡器10输出的本振信号由选择开关30的选择导通作用直接传送至收发开关50进行信号检测，因此，在对讲机待机过程中，接收到的信号不会丢失，且由于控制器100控制缓冲放大电路40截止，也即不需向缓冲放大电路供电，可大大降低了对讲机的待机电流、进而降低整机待机功耗，进一步延长了对讲机的使用时间。
另外，经对应用该降低对讲机功耗的控制电路的对讲机进行测试，可知，当选择开关30选择通路2时，即本振信号不需要经过缓冲放大电路40，不需进行缓冲放大处理，且本振信号的信号幅度也足够检测弱信号，因此，灵敏度不会降低，换言之，该实施例的降低对讲机功耗的控制电路不会影响整机的灵敏度，且信号不会丢失。
作为选择，该实施例的选择开关30可为射频开关。
具体地，该实施例的选择开关30包括切换芯片和电阻，切换芯片包括输入端、控制端、第一输出端、以及第二输出端。切换芯片的输入端与输出匹配网络20连接，切换芯片的控制端通过电阻与控制器100连接，切换芯片的第一输出端与缓冲放大电路40连接，切换芯片的第二输出端与收发开关50连接。在对讲机处于待机过程，控制器100输出控制信号至切换芯片的控制端，切换芯片根据控制端接收到的控制信号控制输入端与第二输出端连接，使得压控振荡器10输出的本振信号通过输出匹配网络20后，经切换芯片的第二输出端直接发送至收发开关50以进行信号检测；同时控制器100输出的控制信号还传送至缓冲放大电路40断开缓冲放大电路的供电，使缓冲放大电路40处于停止状态，进而有效降低待机电流，降低整机功耗。
当检测到有效信号时，控制器100输出控制信号至切换芯片的控制端，切换芯片根据控制端接收的控制信号选择输入端与第一输出端连接，输出匹配网络20与缓冲放大电路40连通，同时输出控制信号至缓冲放大电路40控制供电电路导通以给缓冲放大电路40供电，压控振荡器10输出的本振信号经输出匹配网络20再通过缓冲放大电路40进行缓冲放大处理后，传送至收发开关50进行正常工作。
本实施例中，控制器100输出的控制信号为高低电平信号或其他可用于控制开关通断的信号。
具体地，本实施例的降低对讲机功能的控制电路还包括连接在缓冲放大电路40与供电端之间，控制缓冲放大电路40导通或截止的开关电路401。可以理解地，开关电路401根据控制器100输出的控制信号进行导通或关断，进而可控制供电端的电源可向缓冲放大电路40供电或断电。
作为选择，本实施例的开关电路401可为MOS场效应管，优选为耗尽型MOS场效应管。
具体地，MOS场效应管的栅极与控制器100连接，MOS场效应管的源极与供电端连接，MOS场效应管的漏极与缓冲放大电路40连接。MOS场效应管根据其栅极接收到的信号实现通断，进而控制缓冲放大电路40导通或截止。
例如，当MOS场效应管的栅极接收到的信号为低电平时，MOS场效应管导通，当MOS场效应管的栅极接收到的信号为高电平时，MOS场效应管断开。通过MOS场效应管的导通或断开，可使得在需要时控制对缓冲放大电路40供电或断电，可灵活控制缓冲放大电路40工作或不工作。
参阅图2，图2是本发明降低对讲机功耗的控制电路实施例一的电路原理图。如图2所示，该实施例的降低对讲机功耗的控制电路中，选择开关30包括切换芯片U8005，切换芯片U8005的供电端VDD接入3.3V的供电电压，切换芯片U8005的输入端Input与输出匹配网络20连接，切换芯片U8005的控制端Vccnt通过电阻R8070与控制器100连接，用于接收控制器10输出的控制信号LPC；切换芯片U8005的第一输出端OUT1与缓冲放大电路40连接，切换芯片U8005的第二输出端OUT2通过电容C1085与收发开关50连接。
开关电路401包括MOS场效应管Q1018，MOS场效应管Q1018的栅极与控制器100连接，MOS场效应管Q1018的源极与供电端连接以接入5V的供电电压，MOST场效应管Q1018的漏极与缓冲放大电路40连接。
当对讲机处于待机状态时，控制器100输出的控制信号LPC为高电平信号，切换芯片U8005的控制端Vccnt接收到控制器100输出的高电平信号后，切换芯片U8005的输出端与第二输出端OUT2连通，压控振荡器10输出的本振信号通过输出匹配网络20，经切换芯片U8005的第二输出端OUT2直接传送至收发开关50进行信号检测；同时MOS场效应管Q1018的栅极接收到控制器100输出的高电平信号后，MOS场效应管Q1018的源极与漏极断开，此时，供电电压不能传送至缓冲放大电路40，即断开了对缓冲放大电路40的供电，缓冲放大电路40处于截止状态(不工作)。由于在对讲机处于待机状态时，缓冲放大电路40不工作，因此，可以大大降低待机的供电电流，有效降低了整机的待机功耗，且本振信号是直接传送至收发开关50的，因此，信号幅度足以用于检测弱信号，灵敏度不会降低，也不会产生信号丢失的问题。
当检测到有效信号时，控制器100输出的控制信号LPC为低电平信号，切换芯片U8005的控制端Vccnt接收到控制器100输出的低电平信号后，切换芯片U8005的输出端与第一输出端OUT1连通，压控振荡器10输出的本振信号通过输出匹配网络20，经切换芯片U8005的第一输出端OUT1传送至缓冲放大电路40；同时MOS场效应管Q1018的栅极接收到控制器100输出的低电平信号后，MOS场效应管Q1018的源极与漏极导通(源极与漏极相当于短路)，此时，缓冲放大电路40正常工作，本振信号经缓冲放大电路40缓冲放大处理后传送至收发开关50进入正常工作状态。
可以理解地，本发明的降低对讲机功能的控制电路可应用于模拟对讲机，也可以应用于数字对讲机。
参阅图3，图3是本发明对讲机实施例一的逻辑结构示意图。如图3所示，该实施例的对讲机包括上述的降低对讲机功耗的控制电路。
该实施例的降低对讲机功耗的控制电路包括压控振荡器(VCO)10、输出匹配网络20、与输出匹配网络20连接的选择开关30、与选择开关30连接对压控振荡器10输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路40、分别与缓冲放大电路40、选择开关30连接的收发开关50、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器100(图2中未示出)。具体地，该实施例的对讲机中的降低对讲机功耗的控制电路的具体结构、连接关系及工作原理如前所述，在此不再赘述。
作为选择，本实施例的对讲机还包括与控制电路(即如图3所示与收发电路50)连接的滤波电路60。滤波电路60对本振信号进行滤波处理。具体地，当对讲机处于正常工作时，压控振荡器10输出的本振信号经输出匹配网络20由缓冲放大电路40进行缓冲放大处理后，再经收发开关50接收并传输至滤波电路60，滤波电路60对本振信号进行滤波处理，以降低信号的纹波。
作为选择，本实施例的对讲机还包括与滤波电路60连接的混频电路70。本振信号经滤波电路60滤波处理后通过混频电路70对经过滤波处理的本振信号进行混频，以输出相应的信号给后级电路。
进一步地，本实施例的对讲机可以为模拟对讲机或数字对讲机。
表1
下面结合表1说明应用本发明降低对讲机功耗的控制电路所产生的效果：
表1中的相关数据为在同等电池容量下，对讲机的工作时间。表1为采用机型TD500UHF 7.4VDC进行测试，其工作模式可选用5-5-90的工作模式(即5％发射、5％接收、90％待机)。工作时间变化如表1所示，在没有使用本发明的降低对讲机功耗的控制电路时，对讲机的整机待机电流为76.5mA，使用本发明的降低对讲机功耗的控制电路后，对讲机的整机待机电流降为66mA，即如表1所示，应用本发明的降低对讲机功耗的控制电路的模拟对讲机或数字对讲机在待机时，其整机待机电流均降低了10.5mA左右。
原有的对讲机工作时间：模拟对讲机为10.8小时，数字对讲机为14.75小时；应用本发明降低对讲机功耗的控制电路的模拟对讲机为11.21小时(即增加了0.41小时，增加的百分比为3.8％)，应用本发明降低对讲机功耗的控制电路的数字对讲机为15.42小时(即增加了0.67小时，增加的百分比为4.5％)。由此可以看出，应用本发明的降低对讲机功耗的控制电路的对讲机，对于模拟对讲机或数字对讲机均可大大延长其工作时间，同时还可有效地降低待机电流，大大降低了对讲机的整机功耗。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低对讲机功耗的控制电路，包括压控振荡器及输出匹配网络，其特征在于，还包括与所述输出匹配网络连接的选择开关、与所述选择开关连接对所述压控振荡器输出的本振信号进行缓冲放大处理的缓冲放大电路、分别与所述缓冲放大电路、所述选择开关连接的收发开关、以及用于检测信号并输出控制信号的控制器；
所述控制器分别与所述选择开关、所述缓冲放大电路、所述收发开关连接；所述控制器输出控制信号控制所述选择开关以切换所述缓冲放大电路或所述收发开关与所述输出匹配网络连接，并在所述收发开关与所述输出匹配网络连接时控制所述缓冲放大电路截止。
2.根据权利要求1所述的降低对讲机功耗的控制电路，其特征在于，所述选择开关为射频开关。
3.根据权利要求1所述的降低对讲机功耗的控制电路，其特征在于，所述选择开关包括切换芯片和电阻，所述切换芯片包括输入端、控制端、第一输出端、以及第二输出端；
所述切换芯片的输入端与所述输出匹配网络连接，所述切换芯片的控制端通过所述电阻与所述控制器连接，所述切换芯片的第一输出端与所述缓冲放大电路连接，所述切换芯片的第二输出端与所述收发开关连接；所述切换芯片根据所述控制端接收的控制信号控制所述第一输出端或所述第二输出端与所述输入端连通，以将所述本振信号经所述缓冲放大电路进行缓冲放大处理后传送至所述收发开关或直接传送至所述收发开关。
4.根据权利要求1所述的降低对讲机功耗的控制电路，其特征在于，还包括连接在所述缓冲放大电路与供电端之间，控制所述缓冲放大电路导通或截止的开关电路。
5.根据权利要求4所述的降低对讲机功耗的控制电路，其特征在于，所述开关电路包括MOS场效应管，所述MOS场效应管的栅极与所述控制器连接，所述MOS场效应管的源极与所述供电端连接，所述MOS场效应管的漏极与所述缓冲放大电路连接；
所述MOS场效应管根据所述栅极接收到的控制信号实现通断以控制所述缓冲放大电路导通或截止。
6.根据权利要求5所述的降低对讲机功耗的控制电路，其特征在于，所述MOS场效应管为耗尽型的MOS场效应管。
7.一种对讲机，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的降低对讲机功耗的控制电路。
8.根据权利要求7所述的对讲机，其特征在于，还包括与所述控制电路连接，对所述本振信号进行滤波处理的滤波电路。
9.根据权利要求7所述的对讲机，其特征在于，还包括与所述滤波电路连接，对所述经所述滤波电路滤波处理后的本振信号进行混频的混频电路。
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