CN1123506A - 在无线接收机中检查电源的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

在含有电池、本地振荡器、混频器、解调器和控制器的无线接收机中，在电源加到它之后的该本地振荡器的提升时间内，电池的电压电平被检测。该电源同时地加至本地振荡器和其它一些电路。在本地振荡器提升之前，为检测该电池而选择电压电平。在本地振荡器提升之后，为进行通常的接收操作而选择解调信号。本地振荡器的提升通过把中频信号的幅度与一个参考值相比被选出。该电压电平和解调信号经过单个端口传送给控制器。

Description

在无线接收机中检查电源的方法及装置
本发明涉及一种无线接收机，更具体地说，涉及一种具有检查电源功能的无线接收机。
一般来说，电池供电的接收机具有在电池耗尽之前用告警声通知用户电源电压减少的电池检测功能，具有这种功能的无线接收机的例子示于图1中。
参见图1，射频(RF)系统10接收一个射频信号并把它转变成为一个中频(IF)信号。IF系统20收到该IF信号就从该IF信号中解调出数字数据，并经过接口30把它传送给逻辑系统40。该逻辑系统40处理已解调数据并控制通知用户来话呼叫和电池消耗的一个通知电路50。电池60把电源提供给接收机的全部电路。接口是一个连接器，它连接包括RF系统10与IF系统20的印制电路板和具有逻辑系统40的印制电路板，这有助于接收机的小型化。
RF系统10利用混频把所接收的RF信号转变成为IF信号，并把它输出给IF系统20。所以，IF系统20通常处理一个恒定的中频信号而不考虑所接收的RF信号。因此，该IF系统20通常由集成电路构成。
该IF系统20包括如下电路：用于解调中频信号中数据的一个解调器21，用于检测电池60电压减少的一个压降检测电路22，用于向RF系统100供电的一个恒压输出电路23，以及用于延长电池寿命的一个电池节省电路24。
已解调的数据经IF系统20的输出端口P1和接口30送至逻辑系统40的控制器41。逻辑系统40检测来自已解调数据的呼叫信号。如果该呼叫信号被编址为该接收机本身，则该控制器41使通知电路50工作，以便通知用户一个来话呼叫。
利用转换供给RF系统10和IF系统20电源的通和断，电池节省电路24提供所谓的间歇接收。当电池60的电压变得少于所需电平时，压降检测电路22经IF系统20的输出端口P2输出一个检测信号给控制器41，根据这个检测信号，控制器41便通知电路50工作，以便通知用户电池60电压减少。
无论如何，对于上述的选呼接收机，必须提供传送解调器21的已解调的数据和压降检测电路22的检测信号到逻辑系统40的两个分开的输出端口P1和P2。由于在一个集成电路中输出端口数决定了其组件的物理尺寸，所以增加的输出端口为减小组件装配面积的尺寸设置了主要障碍。另外，随着IF系统20端口数的增加，接口(连接器)30的端口数自然也增加。这就使得制造成本上升，并进一步使得集成电路的可靠性降低。
本发明的一个目的是提供具有简单结构和减小安装面积的一种检测无线接收机电源的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供具有用简单连接和较小安装面积实现电源检测功能的一个无线接收机。
本发明的再一个目的是提供用于连接高频系统和控制系统而提供少量端口的一种无线接收机。
本发明利用了当电源同时加至一个振荡器电路和一个比较电路时振荡器电路的提升由比较电路的提升所延迟的现象。更具体地说，本地振荡器的提升时间要比压降检测电路的提升时间长。在接收操作执行之前，电源电压在该延迟期间或上升时差内被检测。利用监视由混频器产生的中频信号电平，本振的起动被检测。在本地振荡器已经从稳定状态开始工作之后，使用已解调的数据执行一个通常的接收操作。
根据本发明，电源被间歇地提供给本地振荡器和其它电路。在电源加至本地振荡器之后的一个预定时间周期内检测电源的电压电平。该预定时间周期事先根据本地振荡器提升时间确定。该电源检测根据电源的电压电平来进行。
更具体地说，该电压电平是通过比较电源电压与一个预定参考电压来检测的。该电压电平在电源加至本地振荡器之后的一个预定时间周期内选择。在本地振荡器的提升被检测到之后，已解调的数据被选出以执行通常的接收操作。由于信号是从电源加至本地振荡器之后本地振荡器的提升是否被检测的已解调数据和电压电平中选出的，所以传送到控制器仅需要一个端口。
最好是本地振荡器的提升利用比较中频信号的幅度与一个参考值来检测。
图1是表示一个普通选呼接收机例子的方框图；
图2是表示按照本发明的一个选呼接收机实施例的方框图；
图3是本实施例中解调器和AC/DC变换器的较详细的电路图；
图4是表示根据本地振荡器的操作状态表示限幅放大器输出端S1的电平变化的图；
图5是表示当本地振荡器开始工作时AC/DC变换器输出端S2的电平变化的图；和
图6是表示根据本发明的实施例的电源电压检测方法的时间图。
参见图2，选呼接收机主要包括RF系统100，IF集成电路200，接口电路300，逻辑系统400，通知电路500和电池600。在RF系统100中，由接收天线101接收的调频(FM)波用RF放大器102放大。混频器103把所接收的RF频率与由本地振荡器104产生的本地振荡频率L0相混合而把所接收的RF信号转变为中频(IF)的FM信号。
本地振荡器104包括一个公知的振荡器，例如一个PLL(锁相环)振荡器或一个考毕子(colpitts)振荡器。总之，这种振荡器具有毫秒级的提升时间。例如，PLL振荡器具有约25ms的提升时间。
中频的FM信号经滤波器105从混频器103送至IF集成电路200。该IF集成电路200包括从接收的中频FM信号中解调所接收的数据S3的一个解调器。该解调器201输出所接收的数据S3至开关202，同时把收到的FM信号S1加至AC/DC变换器203。通过检波所接收的FM信号S1，AC/DC变换器203把它变换为其幅度按照本地振荡器启动变化的信号S2，并把它输出给比较器S204。
比较器204把信号S2与参考电压Vref1进行比较，以输出作为控制信号的该比较结果S5给开关202。参考电压Vref1可以由其它电池加给比较器204。当本地振荡器104产生本地振荡频率L0时，比较器204的输出S5为1(高电平电压)，而在其它时间为0(低电平电压)。
压降检测电路205检测电池节省电路206的输出电压Ps，并输出检测信号S4给开关202。压降检测电路205可以包括把电源电压Ps与预定参考电压Vref2比较的一个比较器。
开关202根据比较器204的比较结果S5选择解调器201的接收数据S3和压降检测电路205的检测信号S4中的一个。所选信号S6从IF集成电路200的输出端口P0经接口300送至逻辑系统400。
电池节省电路206是电源控制电路，它在逻辑系统400的节电开/关控制下通过间歇地转换电源的通和断来节省电源消耗。该电池节省电路206在节电关闭状态加电至RF系统100和IF集成电路200，并在节电开启状态停止供电。
恒压输出电路207输入电池节省206的电源电压Ps，并提供一个恒定电压给RF系统100的RF放大器102和本地振荡器104。当电池节省电路206结果为节电关闭时，电源加至RF系统100和IF集成电路200。
如前所述，压降检测电路205的提升时间比本地振荡器104的提升时间短。因此，压降检测电路205在本地振荡器104于稳态产生本地振荡波L0之前就可以检出电源电压。本地振荡器104的稳定振荡通过比较器204输出高电平电压检测信号S5进行检测，它使开关202选择解调器201的接收数据S3。换句话说，直到本地振荡器104达到稳定振荡状态，开关202才不选择压降检测信号S4。一旦检测到本地振荡器104的稳定振荡，比较器204就使开关202选择解调器201的接收数据S3。
逻辑系统400包括一个控制器401和一个存储该选呼接收机本身ID的只读存储器(ROM)。该控制器401控制选呼接收机的接收操作。当所接收数据的地址与ID号相符时，该控制器401操作通知电路500的扬声器501，LED(发光二极管)502和显示器503通知用户一个来话呼叫。在压降检测信号S4由开关202选出时，控制器401通过参考压降检测信号S4确定是否出现电池60的压降。当电池电压已减少时，控制器401输出一个告警信号给通知电路500以操作扬声器501，LED502和显示器503。
图3示出了解调器201和AC/DC变换器204电路结构的一个例子。该解调器201包括一个限幅放大器211，它把中频FM信号的幅度放大到饱和点，把FM信号转变为以电压变化的直流信号的一个集成电路212，和一个整形电路213。
AC/DC变换器203包括进行半波整流限幅放大器211的输出S1的一个整流电路。该整流电路包括一个整流器251和一个含有电阻R及电容C的低通滤波器。AC/DC变换器203的输出S2是如在下文详细描述的指示本地振荡器104启动的信号。
如图4所示，限幅放大器211在本地振荡器104稳定振荡时输出一个高电平(a)的信号S1并在本地振荡器104不振荡时输出一个低电平(b)的信号S1。其原因如下所述。当本地振荡频率L0没有与所接收波进行混频时，RF系统100的混频器103产生一个相对小幅度的中频FM信号。而当本地振荡频率L0被混频时，混频器103产生一个相对大幅度的中频FM信号。换句话说，在本地振荡器104稳定振荡时，即使没有所接收波输入到混频器103，限幅放大器211也能产生饱和幅度的信号S1(a)。反之，在本地振荡器104停止工作时，限幅放大器211的输出S1的幅度减至不饱和电平(b)。
如图5所示，当本地振荡器104开始工作时，AC/DC变换器203的输出S2以幅度进行变化。在本地振荡器104未产生本地振荡信号时，流过AC/DC变换器203的整流器251的电流Is具有一个较小的值(Ib)。另一方面，当本地振荡器104处于稳定振荡状态时，该电流Is具有较大的值(Ia)。因此，当本地振荡器104的状态从不工作转变为工作时，AC/DC变换器203的输出电压S2也从低电压电平(IbR)转变为高电压电平(IaR)，如图5所示。为了在这两种电压电平(IbR)和(IaR)间进行鉴别，(IaR＋IbR)/2的参考电压Vref1被送至比较器204。所以，当从AC/DC变换器203收到低电压电平(IbR)的信号S2时，比较器204输出一个低电平电压检测信号S5给开关202，它选择压降检测电路205的检测信号S4。当从AC/DC变换器203收到高电压电平(IaR)的信号S2时，比较器204输出一个高电平电压检测信号S5给开关202，它选择解调器201的解调数据S3。以这种方式所选的信号S6从IF集成电路200的输出端口P0经接口300传送到逻辑系统400的控制器401。
依靠这种方法设计，所接收的数据S3和检测信号S4经过一个输出端口P0相继地输出至逻辑系统400，它有助于IF集成电路200和接口300的小型化。
电源电压的检测时间：
如图6所示，当控制器401使电池节省电路206转至节电关闭时，电源电压P5从电池节省电路206加至RF系统100和IF集成电路200。由于压降检测205是一个比较器，所以电压检测信号S4几乎是与节电关闭时间同时被输出到开关202。请注意，图6示出了在电池60释放足够电力时的检测信号S4。
无论如何，RF系统100的本地振荡器104的稳定振荡需要几毫秒的提升时间Y。在这个时间周期Y期间，解调器201未输出数据给开关202及把低电平信号S1(b)加至AC/DC变换器203(见图4)。所以，比较器204输出0的检测信号S5给开关202。0的检测信号S5使开关202选择压降检测电路205的检测信号S4。该检测信号S4作为信号S6从IF集成电路200输出端口P0经过接口300送至逻辑系统400的控制器401。用这种方式，电池60的压降检测在时间周期Y期间进行。
在时间周期Y过去之后，本地振荡器104产生由混频器103与所接收波进行混频的一个稳定的本地振荡频率L0。这使得解调器201输出解调数据S3到开关202和输出一个高电平电压的信号S1(a)到AC/DC变换器203。比较器204从AC/DC变换器203收到高电平信号S2就输出1的检测信号S5到开关202。1的检测信号S5使开关202选择解调器201的解调数据S3并经输出端口P0和接口300把它送到控制器401。
以这种方式，在与本地振荡器104提升时间有关的时间周期Y期间检测信号S4经输出端口P0传送到逻辑系统400，并且在该时间周期Y超过后，解调数据S3经同一端口传送到逻辑系统400。
在特殊情况下，本地振荡器104的提升时间Y中有些变化，一般约为±1ms。为了适应这些变化，控制器401设置了一个窗口，以便在该时间周期Y中接受检测信号S4。更具体地说，该窗口是一个时隙，如图6所示，它是通过从时间周期Y中移动X1(ms)的第一边缘和X2(ms)的第二边缘形成的。控制电路401经过该窗口接受压降检测电路205的检测信号S4，并确定是否在电池60中产生了压降。
如上所述，每次电池节省电路206加电给RF系统100和IF集成电器200时，首先都通过压降检测电路205进行电池检测。由于该压降检测电路205仅在时间周期Y工作，所以电流的消耗进一步地减少了。
另外，压降检测周期和接收操作周期在时间轴上依次设置，并且压降检测信号S4和解调数据S3之一由开关202选择而传送到逻辑系统400。所以，传送压降检测信号S4和解调数据S3共用一个输出端口P0，它有助于选呼接收机的小型化。

Claims (13)

1.一种在无线接收机中检查电源的方法，该无线接收机包括用于产生与射频信号混频的本地振荡信号的一个本地振荡器，该方法包括下述步骤：
(a)间歇地把电源加至该本地振荡器；
(b)在电源加至该本地振荡后的一个预定时间周期内检测该电源的电压电平，该预定的时间周期事先根据该本地振荡器的提升时间确定；和
(c)根据该电压电平检查该电源。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤(b)包括：
把一个电源电压与一个预定的参考电压比较，以产生该电压电平；和
在该电源加至该本地振荡器后的一个预定时间周期内接收该电压电平。
3.根据权利要求1或2的方法，进一步包括下述步骤：
从通过该射频信号与该本地振荡信号混频得到一个中频信号中解调所接收的信号；和
检测该本地振荡器的提升；
其中步骤(b)包括下述步骤：
把一个电源电压与一个预定的参考电压比较，以产生该电压电平；
从该接收信号和在该电源加至该本地振荡器后的该预定时间周期内的该电压电平中选择该电压电平；和
从该接收信号和在该本地振荡器的提升被检测到之后的该电压电平中选择该接收信号。
4.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)包括通知电源压降的步骤。
5.一种在无线接收机中检查电源的方法，该无线接收机包括：
一个产生本地振荡信号的本地振荡器；
把射频信号与该本地振荡信号混频以产生一个中频信号的一个混频器；
用于从该中频信号中解调出一个基带信号的一个解调器；和
一个控制该无线接收机接收操作的控制器，
该方法包括下述步骤：
(a)间歇地把电源加至该本地振荡器；
(b)检测该电源的电压电平；
(c)检测该本地振荡器的提升；
(d)根据在电源加至该本地振荡器后是否检测到该本地振荡器的提升，从该基带信号和电源电压中选择一个唯一的信号；
(e)传送该唯一的信号到该控制器；
(f)在该预定时间周期内根据该唯一的信号检查该电源；和
(g)在检测到该振荡器提升之后根据该唯一信号执行接收操作。
6.根据权利要求5的方法，其中步骤(b)包括把电源电压与一个预定参考电压比较以产生该电压电平的步骤。
7.根据权利要求5或6的方法，其中的步骤(c)包括下述步骤：
检测该中频信号的幅度；和
把该幅度与一个预定的参考值相比较。
8.根据权利要求5或6的方法，其中步骤(d)包括：
在该电源加至该本地振荡器后的一个预定时间周期内选择该电压电平；和
在检测到该本地振荡器提升后选择该基带信号。
9.根据权利要求5的方法，其中步骤(f)包括通知该电源压降的步骤。
10.一种在无线接收机中检查电源的装置，该无线接收机包括用于产生与射频信号混频的本地振荡信号的一个本地振荡器，该装置包括：
电源装置，用于间歇地把电源加至该本地振荡器；
第一检测装置，用于在该电源加至该本地振荡器之后的一个预定时间周期内检测该电源的电压电平，该预定时间周期事先根据该本地振荡器的提升时间确定；和
检查装置，用于根据该电压电平检查该电源。
11.根据权利要求10的装置，其中第一检测装置包括：
一个比较器，用于把电源电压与一个预定参考电压比较以产生该电压电平；和
接收装置，用于在该电源加至该本地振荡器之后的该预定时间周期内接收该电压电平。
12.根据权利要求10的装置，其中：
该无线接收机进一步包括一个解调器，它用于从混频该射频信号与该本地振荡信号得到的中频信号中解调出一个接收信号，
该第一检测装置包括：
第二检测装置，用于检测该本地振荡器的提升；
一个比较器，用于把电源电压与一个预定参考电压比较以产生该电压电平；
第一选择装置，用于在该电源加至该本地振荡器之后的该预定时间周期内从该接收信号和该电压电平中选择该电压电平；和
第二选择装置，用于在检测到该本地振荡器提升后从该接收信号和该电压电平中选择该接收信号。
13.根据权利要求10的装置，其中该检查装置包括用于通知电源压降的一个通知电路。
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