CN1274183C

CN1274183C - 具有可改变的电路配置的转发器

Info

Publication number: CN1274183C
Application number: CNB028195078A
Authority: CN
Inventors: B·G·斯皮斯; W·贾内斯奇; P·埃德尼滋
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP4180515B2; WO2003032680A3; US20030067382A1; US6750770B2; WO2003032680A2; JP2005506014A; CN1565145A; KR20040043199A; EP1440601A2; KR100856309B1

Abstract

转发器(1)和集成电路(4)具有至少一个信号通道(5，6，7)，每个信号通道(5，6，7)具有至少两个信号处理级(25，26，27，28，29，30，31)，以及至少一个信号处理级(26，27，29)被如此配置使得是可激活的和可去活的，而同时对每个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)提供相关的旁路分支(32，33，34)，其也是可激活和可去活的，以及提供微计算机(36)和由微计算机(36)可控制的控制寄存器(37)，通过它们，每个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)和相关的旁路分支(32，33，34)是以相反的相位可激活和可去活的。

Description

具有可改变的电路配置的转发器

本发明涉及具有至少一个信号通道的转发器，该信号通道具有传输装置和被连接到所述传输装置的输出端的至少两个信号处理级。

本发明还涉及用于转发器的集成电路，该集成电路具有至少一个信号通道，该信号通道具有传输装置和被连接到所述传输装置的输出端的至少两个信号处理级。

如上所述的转发器和如上所述的集成电路已由本申请人以各种实施例进行开发和投入市场，所以是公知的。在已知的实施例中，转发器或转发器的集成电路具有固定的电路配置，这样，所提供的信号处理级必须整体地通过转发器的电源装置(即，通过不可再充电的电池)被永久提供以能量，其结果是，对于已知的实施例，在所有可能的运行条件下，所有的信号处理级永久地被提供以能量，这在某些运行条件下导致不必要的高能量消耗。如果转发器或它的集成电路的电源由不可再充电的电池实施，则这是特别不利的，因为不可再充电的电池的服务寿命被不必要的高能量消耗有害地影响，即寿命被缩短。

本发明的一个目的是消除以上的困难和实现改进的转发器和改进的集成电路。

为了达到上述的目的，在按照本发明的转发器中提供了创造性的特性，以使得按照本发明的转发器的特征在于以下方面：

转发器具有至少一个信号通道，该信号通道具有传输装置和被连接到传输装置的输出端的至少两个信号处理级，其中至少一个信号处理级被配置使得是可激活和可去活的，以及其中对于每个可激活和可去活的信号处理级，提供了相关的旁路分支，用于旁路相关的信号处理级，该旁路分支也被配置使得是可激活和可去活的，以及其中提供了控制装置，通过该控制装置，至少一个可激活和可去活的信号处理级以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支是可激活和可去活的，并且其中控制装置和至少一个可激活和可去活的信号处理级以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支被配置，使得可激活和可去活的信号处理级一去活，就同时发生与该信号处理级有关的旁路分支的激活，以及信号处理级一激活，就同时发生与该信号处理级有关的旁路分支的去活。

为了达到上述的目的，在按照本发明的集成电路中提供了创造性特性，以使得按照本发明的集成电路的特征在于以下方面：

用于转发器的集成电路，该集成电路具有至少一个信号通道，该信号通道具有传输装置和被连接到传输装置的输出端的至少两个信号处理级，其中至少一个信号处理级被配置使得是可激活和可去活的，以及其中对于每个可激活和可去活的信号处理级，用于旁路相关的信号处理级，该旁路分支也被配置使得是可激活和可去活的，以及其中提供了控制装置，通过该控制装置，至少一个可激活和可去活的信号处理级以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支是可激活和可去活的，并且其中控制装置和至少一个可激活和可去活的信号处理级以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支被配置，使得可激活和可去活的信号处理级一去活，就同时发生与该信号处理级有关的旁路分支的激活，以及信号处理级一激活，就同时发生与该信号处理级有关的旁路分支的去活。

按照本发明的特性的供应以相当简单的方式，特别是在使用集成技术而不用很大的附加花费的情形下，创建这样的可能性：在所有的可激活和可去活的信号处理级中只有某些处理级被激活、且因此而转变为能量消耗者，所述处理级是在通过按照本发明的转发器和按照本发明的集成电路可实现的所有运行条件中现在得到的运行条件所需要的。由此而实现：运行条件不需要的信号处理级仍保持或者变成去活的，使得被去活的信号处理级不消耗能量，由此确保或者可以确保减小能量消耗，这对于最低可能的能量要求是有利的。以最低可能的能量要求来设法应付的期望在所谓的无源转发器的情形下(其中能量是通过信号以无接触的方式发送到转发器和由整流装置进行整流而供给的)和在所谓的有源转发器的情形下(其中能量由不可再充电的电池供给)，都是存在的。

按照本发明的转发器或者按照本发明的集成电路的信号处理级和旁路分支的激活和去活例如可以在集成电路或转发器制造期间被实现，使得经受信号处理级和旁路分支的被执行的激活和去活，一个固定的电路配置在制造后被提供。然而，也已经证明：如果信号处理级和旁路分支的激活和去活可以以可编程的方式实行则是有利的，有可能实行这样的可编程的激活和去活，例如，被提供来与按照本发明的转发器通信的通信站发送命令到此转发器，该命令在该转发器中被评估，且作为结果，信号处理级和旁路分支的激活或者去活被实施，以及因此而实施信号配置的改变。

在按照本发明的转发器或按照本发明的集成电路中，信号处理级可以由滤波器级或由译码级或由信号发生级形成。然而，按照本发明的措施已经在至少某些可激活和可去活的信号处理级由放大器级形成的情况下被证明是特别有利的。在这一点上，可能提到：例如，在传输装置中具有大面积的发送线圈且因此有高接收灵敏度的转发器中去活一个或多个放大器级是有利的，因为在这种情形下，有可能用小数目的放大器级，即用至少一个放大器级来设法应付，由此，因为是小数目的放大器级被提供以能量，所以有可能用低的能量消耗来设法应付。在这方面，还可能提到：在按照本发明的转发器中，其中小的工作距离是足够的，使得该转发器总是工作在离通信站仅仅很短的距离，且因此由于该短距离，而接收相对高的输入信号，去活一个或多个放大器级以便保持转发器中的能量消耗尽可能小是有利的。在这方面，还应当提到：作为通过按照本发明的转发器接收的信号幅度的函数也可能去活至少一个放大器级，因为例如在高幅度的接收信号的情形下，由于在接收信号无论如何都具有高幅度的情形下多重放大是不必要的，所以至少一个放大器级可被去活。

已经证明，如果本发明的转发器或者用于一个转发器的本发明的电路的控制装置包括微计算机和可由该微计算机控制的控制寄存器，通过该控制寄存器，该可激活和可去活的信号处理级以及可激活和可去活的旁路分支可控制进入它们的激活和去活的状态，则是特别有利的。这些配置已经被证明在以影响信号处理级和旁路分支的激活和去活的可能方式而达到最高可能的分集方面是特别有利的。

还已经证明，如果本发明的转发器或者用于一个转发器的本发明的电路的控制装置包括被连接到微计算机的定时装置，以及如果该微计算机被配置使得登记所述预先设置的时间间隔的到期，以及该微计算机在对所述预先设置的时间间隔的到期进行登记后，控制该控制寄存器，使得所述控制寄存器控制所有的信号处理级，以便把它们切换到它们的去活状态，则是特别有利的。在按照本发明的转发器或按照本发明的集成电路中定时装置的供给尤其提供了优点，这样的附加定时装置使得有可能以简单的方式检测到：在预先设置的时间周期内，例如在几天的周期内，没有发生转发器或集成电路的使用，以及转发器或集成电路然后可通过去活所有的信号处理级以便实际上进入待机状态而被控制，在所述待机状态中只发生非常低的能量消耗。按照本发明的转发器或按照本发明的集成电路例如可以通过起动一个为此目的提供的独立唤醒键而从这样的等待状态被切换。如果按照本发明的转发器实质上是所谓的有源转发器，则这样的有源转发器从它的待机状态的唤醒可被实施为：例如，这个有源转发器与所谓的无源转发器相组合以及唤醒信号以无接触方式被馈送到无源转发器，以便唤醒该有源转发器。

通过下面描述的实施例将明白本发明的上述的方面和另外的方面，以及参照这个实施例来对其进行解释。

参照附图所示的实施例进一步描述本发明，然而，本发明并不限于此。

图1以方框图的形式显示在本上下文中必要的、按照本发明的转发器的那些部件。

图2显示在本上下文中重要的、图1的转发器的电路细节。

图1显示转发器1。转发器1是包括有源转发器和无源转发器的组合的转发器。图1上仅仅显示组合转发器1的有源部分，即，有源转发器。

转发器1包括电源装置2，它包括不可再充电的电池3。可被提供到有源转发器1的所有那些电路部件(它们要被提供以这个电源电压V)的电源电压V可以借助于电池3和稳压装置(未详细示出)产生。

转发器1也包括集成电路4。

转发器1具有三个信号通道5、6、和7。这里只示意地显示第一信号通道5的电路细节。另两个信号通道6和7具有与第一信号通道5相同的电路结构。

三个信号通道5、6、7中的每个信号通道具有传输装置8、9、10。传输装置8、9、10的每个具有传输线圈11、12、13以及与各个传输线圈11、12、13并联连接的电容14、15、16。传输装置8、9、10的每个分别被连接到集成电路4的两个端子17、18，和19、20，和21、22。

这里只参照第一信号通道5描述三个信号通道5、6、7的另外的结构。

限幅器级23常常称为限幅器，它被连接到两个端子17和18。信号处理电路24’被连接到限幅器级23的输出端。

类似的信号处理电路24”，24分别被提供来用于第二信号通道6和第三信号通道7。

信号处理电路24’包括7个串联连接的信号处理级。这7个信号处理级是第一放大器级25、第二放大器级26、第三放大器级27、解调器级28、第四放大器级29、和第五放大器级30连同译码器级31.5个放大器级25、26、27、29、和30每个用来放大提供给它们的信号。解调级28用来解调借助于第一传输装置8接收的和随后放大的信号。译码器级31用来译码从解调器级28发出的和随后放大的信号。

在七个信号处理级中，第二、第三和第五信号处理级，即，三个放大器级26、27和29被配置成是可激活和可去活的，正如下面更详细地解释的。与各个放大器级26、27、29有关的旁路分支32、33、34被提供来用于每个可激活和可去活的信号处理级，即用于三个放大器级26、27、和29的每个放大器级。这些旁路分支32、33、和34的每个旁路分支，像相关的放大器级26、27、29那样，被配置使得是可激活和可去活的，正如下面更详细地解释的。

为了激活和去活三个放大器级26、27和29以及为了激活和去活相关的旁路分支32、33和34，控制信号CS2’、CS3’、CS4’可以通过各个电路点B’、C’、D’被提供到这些电路部件，正如下面更详细地解释的。

在本例中，整个信号处理电路24’被附加地配置使得是可激活和可去活的。为了激活和去活整个信号处理电路24’，控制信号CS1’可以从电路点A’被提供到信号处理电路24’。

还应当指出，第一放大器级25和第五放大器级30以及解调器级28和译码器级31没有被配置使得是分开地可激活和可去活的。这些级的激活和去活只是通过借助各个控制信号CS1’、CS1”、CS1激活或去活整个相应的信号处理电路24’、24”、24才是可能的。

转发器1以及因此集成电路4还包含控制装置35，它们被提供和被配置用于激活和去活该可激活和可去活的信号处理级26、27和29，用于激活和去活该可激活和可去活的旁路分支32、33、和34，以及用于激活和去活整个信号处理电路24’、24”和24。这些控制装置35包括微计算机36和可由微计算机36控制的控制寄存器37，它们通过控制连接38被连接在一起。微计算机36通过另一个连接39被连接到贮存装置40，该贮存装置40由多个贮存单元(即，RAM、ROM和EEPROM)组成。可激活和可去活的信号处理级，即，放大器级26、27和29，以及可激活和可去活的旁路分支32、33、和34是通过控制寄存器37可控制用于其激活和去活的。为此，控制寄存器37具有多个控制输出，在图1上由以下的参考字符表示：U’、U”、U和V’、V”、V和X’、X”、X和Y’、Y”、Y和Z’、Z”、Z。这些控制输出被连接到电路点A’、A”、A和B’、B”、B和C’、C”、C和D’、D”、D和E’、E”、E。三个电路点E’、E”、E被连接到另外的可激活和可去活的信号处理级，然而，在图1上未示出。

控制装置35也包括附加的定时装置41，该定时装置41被连接到振荡器42，后者提供信号到定时装置41，以及该定时装置41被连接到微计算机36，使得定时装置41有可能提供时间信息到微计算机36。微计算机36被配置使得登记预先设置的时间间隔的到期。另外，微计算机36被如此配置使得在登记预先设置的时间间隔的到期后，微计算机36控制该控制寄存器37，以使得控制寄存器37把所有的信号处理级25、26、27、28、29、30和31切换到它们的去活状态，这在图1的转发器1和集成电路4中以简单的方式实现，这样，控制寄存器37通过其控制输出U’、U”和U把全部三个信号处理电路24’、24”和24切换到它们的去活状态。

还应当指出，另外的信号处理装置被连接到转发器1的信号处理电路24’、24”和24，例如数据处理装置和数据贮存装置，然而，图1上并未示出，因为这样的装置的供应被判断为通常是公知的。

下面参照图2更详细地描述第二放大器级26和与第二放大器级26有关的旁路分支32每个可被控制以便被切换到激活状态和去活状态的方式。

第二放大器级26具有第一输入端50和第二输入端51以及第一输出端52和第二输出端53。第一可控制的开关54被连接到第一输入端50。第二可控制的开关55被连接到第二输入端51。第三可控制的开关56被连接到第一输出端52。第四可控制的开关57被连接到第二输出端53。第二放大器级26也具有第一电源电压输入端58和第二电源电压输入端59。第一电源电压输入端58可以经过线60被连接到电源电压V，第五可控制的开关61被并入到线60上。第二电源电压输入端59可以经过另一条线62被连接到地，第六可控制的开关63被并入到另一条线62上。

与第二放大器级26有关的旁路分支32通过两条旁路线64和65以简单的方式实现，第七可控制的开关66被并入到第一旁路线64，以及第八可控制的开关67被并入到第二旁路线65。

图2显示其中可激活和可去活的第二放大器级26被切换到它的去活状态和其中与第二放大器级26有关的旁路分支32被切换到它的激活状态的情形，正如六个开关54、55、56、57、61和63处在它们的非导通状态而两个开关66和67处在它们的导通状态的情形所表明的。

全部八个开关是由控制信号CS2’控制的，该控制信号CS2’由控制装置35的控制寄存器37，具体地从控制输出端V’被提供到电路点B’。当这种情形发生时，控制信号CS2’被直接提供到六个开关54、55、56、57、58和59，但经过倒相器级68被提供到两个开关66和67。由此实现：在出现由高电位H形成的控制信号CS2’时，六个开关54、55、56、57、61和63被闭合，以及两个另外的开关66和67被打开。当控制信号CS2’停止时，即，当在电路点B’处出现低电位L时，六个开关54、55、56、57、61和63将被切换到它们的非导通状态，以及两个另外的开关66和67将被切换到它们的导通状态，正如图2表示的。

第三放大器级27和第四放大器级29以及两个旁路分支32和34是以完全相同的方式可控制的。信号处理电路24’、24”和24是以类似的方式被控制的。

正如从先前的说明中明显地看到的，控制装置35以及可激活和可去活的信号处理级26、27、29以及可激活和可去活的旁路分支32、33、34在转发器1和集成电路4中被如此配置，使得：当这些信号处理级26、27、29之一被去活时，与此信号处理级26、27、29有关的旁路分支32、33、34同时被激活，以及当这些信号处理级26、27、29之一被激活时，与此信号处理级26、27、29有关的旁路分支32、33、34同时被去活。

在按照图1的转发器1中，可任选的配置设施由控制装置35提供，从而产生优点：转发器1可以对于任何时间存在的运行条件被最佳地配置，有可能在每种情形下通过可任选的配置设施而达到最佳，即，最低可能的能量消耗。可激活和可去活的放大器级的可任选的激活和去活使得有可能达到在转发器1中最高可能的接收灵敏度与最低可能的能量消耗之间的最好可能的折衷。

在按照图1的上述转发器1中，一个信号通道的所有信号处理级被串联连接。这并不是绝对必要的，因为有可能以按照本发明的转发器，其中信号处理级被并联连接、至少一个信号处理级可被配置使得能够激活和去活的，来实现。

还应当指出，关于图1的转发器1的有源转发器，所有三个信号通道5、6、7并不总是必须都被使用于有源转发器中，而是也有运行条件，其中例如有可能只用一个信号通道来设法应付，其他两个信号通道通过去活相关的信号处理电路24’、24”、24而被去活。在这种情形下，也确保消耗的能量中的明显减小，且因而也确保了不可再充电的电池3的更长服务寿命。

在参照图1(其中只显示了有源转发器)描述的转发器1中，只将不可再充电的电池3显示为电源。应当指出，转发器1附加地包括无源转发器，在其中能量是从发送到无源转发器的信号得到的，该信号被整流装置整流，此后，通过整流得到的电源电压被存储在贮存电容器中，它基本上形成用于该无源转发器的电源装置。

Claims

1.一种转发器(1)，具有至少一个信号通道(5，6，7)，该信号通道(5，6，7)具有传输装置(8，9，10)和被连接到所述传输装置(8，9，10)的输出端的至少两个信号处理级(25，26，27，28，29，30，31)，其中至少一个信号处理级(26，27，29)被配置使得它是可激活和可去活的，以及其中对于每个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)，提供相关的旁路分支(32，33，34)，用于旁路相关的信号处理级(26，27，29)，该旁路分支(32，33，34)也被配置使得是可激活和可去活的，以及其中提供控制装置(35)，通过该控制装置，至少一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)是可激活和可去活的，并且其中控制装置(35)和至少一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)被如此配置，使得当一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)被去活时，与该信号处理级(26，27，29)有关的旁路分支(32，33，34)同时被激活，以及当一个信号处理级(26，27，29)被激活时，与该信号处理级(26，27，29)有关的旁路分支(32，33，34)同时被去活。

2.如权利要求1中要求的转发器(1)，其中至少某些可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)由放大器级形成。

3.如权利要求1中要求的转发器(1)，其中控制装置(35)包括微计算机(36)和可由该微计算机(36)控制的控制寄存器(37)，通过该控制寄存器(37)，该可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)可控制进入它们的激活和去活的状态。

4.如权利要求3中要求的转发器(1)，其中控制装置(35)附加地具有被连接到微计算机(36)的定时装置(41)，以及该微计算机(36)被配置使得登记所述预先设置的时间间隔的到期，以及该微计算机(36)在对所述预先设置的时间间隔的到期进行登记后，控制该控制寄存器(37)，使得所述控制寄存器(37)控制所有的信号处理级(25，26，27，28，29，30，31)，以便把它们切换到它们的去活状态。

5.一种用于转发器(1)的集成电路(4)，该集成电路(4)具有至少一个信号通道(5，6，7)，该信号通道(5，6，7)具有传输装置(8，9，10)，和被连接到所述传输装置(8，9，10)的输出端的至少两个信号处理级(25，26，27，28，29，30，31)，其中至少一个信号处理级(26，27，29)被配置使得它是可激活和可去活的，以及其中对于每个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)，提供相关的旁路分支(32，33，34)，用于旁路相关的信号处理级(26，27，29)，该旁路分支(32，33，34)也被配置使得是可激活和可去活的，以及其中提供控制装置(35)，通过该控制装置，至少一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)是可激活和可去活的，并且其中控制装置(35)和至少一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及至少一个相关的可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)被配置，使得当一个可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)被去活时，与该信号处理级(26，27，29)有关的旁路分支(32，33，34)同时被激活，以及当一个信号处理级(26，27，29)被激活时，与该信号处理级(26，27，29)有关的旁路分支(32，33，34)同时被去活。

6.如权利要求5中要求的集成电路(4)，其中至少某些可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)由放大器级形成。

7.如权利要求5中要求的集成电路(4)，其中控制装置(35)包括微计算机(36)和可由该微计算机(36)控制的控制寄存器(37)，通过该控制寄存器(37)，该可激活和可去活的信号处理级(26，27，29)以及可激活和可去活的旁路分支(32，33，34)可控制进入它们的激活和去活的状态。

8.如权利要求7中要求的集成电路(4)，其中控制装置(35)附加地具有被连接到微计算机(36)的定时装置(41)，以及该微计算机(36)被配置使得登记所述预先设置的时间间隔的到期，以及该微计算机(36)在对所述预先设置的时间间隔的到期进行登记后，控制该控制寄存器(37)，使得所述控制寄存器(37)控制所有的信号处理级(25，26，27，28，29，30，31)，以便把它们切换到它们的去活状态。