DE69730529T2

DE69730529T2 - Schaltkreis und verfahren zur leistungsregelung die bei einem mobiltelefon benutzt wird

Info

Publication number: DE69730529T2
Application number: DE69730529T
Authority: DE
Inventors: Ok Jong CHUN; Ki Moon HUH
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: EP0965183A1; AU5068598A; IL122327A0; EP0965183B1; AU715984B2; IL122327A; KR100266806B1; BR9713904A; KR19980063377A; US5999829A; WO1998026518A1; DE69730529D1; JP2000505976A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiezuführschaltung für ein Mobilfunktelefon und insbesondere eine Schaltung und ein Verfahren zum Regulieren der durch ein Mobilfunktelefon genutzten Energie.
Auf dem Gebiet der Mobilfunkkommunikation können zwei unabhängige Mobilfunksysteme mit unterschiedlichen Betriebsbändern in einem als „Dual-Band"-Verfahren bezeichneten Verfahren miteinander verbunden werden. Zum Beispiel muss in Südkorea das bestehende CDMA-Verfahren (Codemehrtachzugriff) mit dem neuen PCS-Verfahren (Personal Communication System) verbunden werden, muss in den USA das bestehende AMPS-Verfahren (Advanced Mobile Phone Service) mit dem PCS-Verfahren verbunden werden und muss in Europa das bestehende GSM-Verfahren (Groupe Special Mobile) mit dem DCS 1800-Verfahren (Digital Communication System) verbunden werden.
Ein Mobilfunksystem auf der Basis des CDMA-Verfahrens ist ein „digitales System". Dagegen ist ein Mobilfunksystem auf der Basis eines Frequenzmodulationsverfahrens (FM) wie etwa AMPS ein „analoges System", in dem die Sprachsignale nicht digital codiert werden, bevor sie auf einem Hochfrequenzträger übertragen werden. In der Praxis kann ein digitales Mobilfunksystem im Dual-Modus zusammen mit einem analogen System verwendet werden, z. B. mit einem Dual-Mode-Mobilfunksystem, das sowohl im CDMA-Modus als auch im AMPS-Modus verwendet werden kann.
Ein Mobilfunktelefon, das für den Betrieb in zwei Modi ausgebildet ist, erfordert allgemein zwei unterschiedliche Sendeleistungspegel für die beiden Modi. Deshalb erfordert jeder Modus eine andere Akkuleistung für den Betrieb. Herkömmliche Dual-Mode-Mobilfunktelefone weisen jedoch gewöhnlich eine Stromversorgung (durch Akkus) auf, die eine an dem leistungsstärkeren Modus ausgerichtete Leistung erzeugt. Deshalb wird unnötige Energie verschwendet, wenn das Mobilfunktelefon in dem weniger Leistung erfordernden Modus betrieben wird, wodurch die Nutzdauer des Akkus verkürzt wird.
Im Folgenden wird auf das Diagramm von 1 Bezug genommen, das eine Energiezuführschaltung in einem herkömmlichen Mobilfunktelefon zeigt. Die Energiezuführschaltung des herkömmlichen Mobilfunktelefons umfasst eine Energiequelle 10 („Akku"), einen Gleichspannungswandler 20, der mit dem Ausgang des Akkus 10 verbunden ist, ein Induktions element L1, das mit dem Ausgang des Gleichspannungswandlers verbunden ist, ein Paar von Spannungsteiler-Widerständen R1 und R2, die in Reihe zwischen dem Ausgang des Gleichspannungswandlers 20 und einer Erde geschaltet sind, einen Leistungsverstärker 30 und einen Linearregler 31, die mit dem Ausgang des Gleichspannungswandlers 20 verbunden sind, sowie einen Kondensator C1, der zwischen einem Eingang des Leistungsverstärkers 30 und der Erde geschaltet ist.
Der Akku 10 führt gewöhnlich mehr Leistung zu als für den Leistungsverstärker 30 und für den Betrieb des ICs (nicht gezeigt) des herkömmlichen Mobilfunktelefons benötigt wird. Weiterhin erfordern der Leistungsverstärker 30 und die ICs gewöhnlich unterschiedliche Betriebsspannungen. Zum Beispiel ist die Ausgangsspannung des Akkus 10 allgemein auf 7,2 V gesetzt, während für den Leistungsverstärker 30 eine Spannung von 5 V benötigt wird und für die ICs eine Spannung von 3,3 V benötigt wird. Wenn die 7,2 V von dem Akku 10 an dem Gleichspannungswandler 20 angelegt werden, wandelt der Gleichspannungswandler die von dem Akku 10 zugeführten 7,2 V zu einer Spannung von 5 V um. Diese Spannung wird dann an dem Leistungsverstärker 30 angelegt, um Signale zu verstärken und diese dann über eine Antenne (nicht gezeigt) zu senden. Der Linearregler 31 wandelt die von dem Gleichspannungswandler 20 zugeführten 5 V dann zu der Spannung von 3,3 V, die für den Betrieb der ICs angelegt wird.
Die Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 20 wird durch die Spannungsteiler-Widerstände R1 und R2 bestimmt. In dem herkömmlichen Verfahren sind die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 voreingestellt, sodass die erforderlichen 5 V an dem Leistungsverstärker 30 angelegt werden.
In einem Dual-Mode-Mobilfunktelefon, das sowohl einen FM-Modus als auch einen CDMA-Modus verwendet, benötigt der Leistungsverstärker 30 z. B. 4,7 V, wenn er in einem FM-Modus betrieben wird, während er 5 V benötigt, wenn er in einem CDMA-Modus betrieben wird, wo andere Linearitäts- und Sättigungseigenschaften als im FM-Modus erforderlich sind. Mit der herkömmlichen Energiezuführschaltung von 1 werden die 5 V für den Leistungsverstärker 30 in Entsprechung zu dem CDMA-Modus wie oben gezeigt erhalten, indem die Widerstandswerte der Spannungsteiler-Widerstände R1 und R2 vorgegeben werden, um 5 V am Ausgang des Gleichspannungswandlers 20 zu erzeugen. Weil die Widerstandswerte jedoch unabhängig vom Betriebsmodus konstant bleiben, werden die 5 V auch im FM-Modus erzeugt, der nur 4,7 V benötigt. Während des Betriebs im FM-Modus verschwendet das herkömmliche FM/CDMA-Mobiltelefon also unnötig Energie, wodurch die Nutzdauer des Akkus verkürzt wird.
Zusätzlich zu den unterschiedlichen Leistungsanforderungen von Dual-Mode-Mobilfunktelefonen können Mobilfunktelefone in Abhängigkeit von der Betriebsumgebung auch Signale mit unterschiedlichen Leistungspegeln senden. Insbesondere kann ein Dual-Mode-Mobilfunktelefon in einem Bereich mit einem starken elektrischen Feld wie z. B. in der Nähe einer Basisstation mit geringer Leistung effektiv kommunizieren, während es eine hohe Leistung benötigt, um in einem Bereich mit einem schwachen elektrischen Feld wie z. B. in großer Entfernung zu einer Basisstation zu kommunizieren. Dual-Mode-Mobilfunktelefone werden meistens in der Nähe zu einer Basisstation genutzt, d. h. in einem Bereich mit einem starken elektrischen Feld. Deshalb können Dual-Mode-Mobilfunktelefone gewöhnlich mit niedrigeren Leistungspegeln senden.
Bei dem herkömmlichen Mobilfunktelefon ist jedoch die am Leistungsverstärker 30 zum Verstärken der Sendesignale angelegte Spannung auf 5 V gesetzt, damit das Mobilfunktelefon auch in einem Bereich mit einem schwachen elektrischen Feld betrieben werden kann, wo höhere Sendeleistungspegel erforderlich sind, um effektiv kommunizieren zu könne. Weil die an dem Leistungsverstärker angelegten 5 V auch dann konstant bleiben, wenn das Mobilfunktelefon in einem Bereich mit einem starken elektrischen Feld betrieben wird, in dem eigentlich weniger Leistung erforderlich ist, wird unnötig Energie verschwendet, wodurch die Nutzdauer des Akkus verkürzt wird. Außerdem erhöht sich die Temperatur des Mobilfunktelefons, was schlecht für die Schaltungen ist.
EP-A-0 673 112 beschreibt eine Schaltungskonfiguration, die einen Leistungsverstärker für ein Mobilfunktelefon mit einem oder zwei unterschiedlichen Spannungspegeln vorsieht. Die unterschiedlichen Spannungspegel werden in Übereinstimmung mit einem von zwei unterschiedlichen Sendebetriebsmodi eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons verwendet, das z. B. FDMA/TMA oder FDMA/CDMA unterstützt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung und ein Verfahren zum Regeln der durch ein Mobilfunktelefon genutzten Leistung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
1 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Energiezuführschaltung eines herkömmlichen Mobilfunktelefons zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des Dual-Mode-Mobilfunktelefons der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Energiezuführ-Steuerung aus 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Leistungsregelungs-Prozedur auf der Basis eines festgestellten RSSI gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Leistungsregelungs-Prozedur auf der Basis der in einem Dual-Mode-Verfahren gesetzten Modi gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Leistungssteuerschaltung eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Leistungssteuerschaltung eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung auf ein beispielhaftes Dual-Mode-Mobilfunktelefon Bezug genommen wird, das einen FM-Modus als ersten Modus und einen CDMA-Modus als zweiten Modus verwendet. Die vorliegende Erfindung kann aber auch auf alle anderen weiter oben genannten Dual-Band-Verfahren angewendet werden.
Im Folgenden wird auf 2 Bezug genommen, die ein Blockdiagramm eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Dual-Mode-Mobilfunktelefon enthält eine Steuereinheit 40, die operativ mit einem RSSI-Detektor 50 verbunden ist, eine Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 und eine Tastatur 80 zum Steuern der Operationen des Mobilfunktelefons. Die Steuereinheit 40 umfasst einen Speicher mit einem ROM (nicht gezeigt) zum Speichern von Programmen und Daten, die die Operationen des Mobilfunktelefons steuern, einen RAM (nicht gezeigt) zum Speichern von Daten, die für die Ausführung der Programme erforderlich sind, und einen EEPROM (nicht gezeigt) zum dauerhaften Speichern von Telefonnummern und Systemparametern. Die Tastatur 80 umfasst Zifferntasten (nicht gezeigt) zum Wählen sowie Funktionstasten (nicht gezeigt) zum Durchführen von verschiedenen Funktionen und gibt durch die Betätigung der Tasten erzeugte Informationen an die Steuereinheit 40 aus. Ein Duplexer 60 gibt von einer Antenne 70 empfangene Signale zu einem Empfangsteil (nicht gezeigt) des Mobilfunktelefons und gibt Signale von einem Sendeteil (nicht gezeigt) des Mobilfunktelefons zu der Antenne 70. Ein Detektor 50 zum Feststellen des elektrischen Empfangsfeldes (nachfolgend als „RSSI" bezeichnet) ist operativ mit dem Duplexer 60 und der Steuereinheit 40 verbunden. Der Detektor 50 stellt das RSSI eines eingehenden Signals vom Duplexer 60 fest und sendet eine Mitteilung an die Steuereinheit 40.
Ein Akku 10 führ Energie zu den ICs (nicht gezeigt) und zu einem Leistungsverstärker 30 über die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 zu. Die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 reagiert auf Signale aus der Steuereinheit 40 und passt die zu dem Leistungsverstärker 30 zugeführte Energie in Übereinstimmung mit derartigen Signalen aus der Steuereinheit 40 an. Wenn ein Sendesignal von dem Sendeteil (nicht gezeigt) erhalten wird, verstärkt der Leistungsverstärker 30 zuerst das Sendesignal in Übereinstimmung mit der von der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 zugeführten Leistung und gibt dann das verstärkte Sendesignal zu dem Duplexer 60.
Im Folgenden wird auf 3 Bezug genommen, die ein Schaltungsdiagramm der Energiezufuhr-Steuereinrichtung von 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 passt unter der Steuerung der Steuereinheit 40 die von dem Akku 10 zugeführte Energie an und gibt die angepasste Energie zu dem Leistungsverstärker 30.
Die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 umfasst einen Gleichspannungswandler 91, eine operativ damit verbundene Wandlerausgangsenergie-Steuereinrichtung 92, eine Zenerdiode Z1, die in Reihe zwischen dem Ausgang des Gleichspannungswandlers 91 geschaltet ist, um die Spannung zu regeln, ein Induktionselement L1, das zwischen dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 und dem Leistungsverstärker geschaltet ist, und einen Kondensator C1, der zwischen dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandler 91 und der Erde geschaltet ist, um Wechselspannungssignale zu filtern. Der Gleichspannungswandler 91 passt seine Ausgangsleistung in Übereinstimmung mit einer Rückkopplungsspannung Vfb aus der Wandlerausgangsenergie-Steuereinrichtung 92 an und gibt die angepasste Ausgangsleistung dann zu dem Leistungsverstärker 30.
Die Wandlerausgangsenergie-Steuereinrichtung 92 umfasst: Spannungsteiler-Widerstände R1, R2, R3, R4, die in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 und der Erde geschaltet sind; einen ersten NPN-Transistor TR1 mit einem Kollektor-, einem Emitter- und einem Basisanschluss, wobei der Kollektoranschluss zwischen den Widerständen R1 und R2 geschaltet ist, wobei der Emitteranschluss mit dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 verbunden ist, und wobei der Basisanschluss mit der Steuereinheit 40 verbunden ist, wobei der erste Transistor TR1 unter der Steuerung der Steuereinheit 40 betrieben wird; und einen zweiten NPN-Transistor TR2 mit einem Kollektor-, einem Emitter- und einem Basisanschluss, wobei der Kollektoranschluss zwischen den Widerständen R2 und R3 geschaltet ist, wobei der Emitteranschluss mit dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandler 91 verbunden ist und wobei der Basis anschluss mit der Steuereinheit 40 verbunden ist, wobei der zweite Transistor TRs unter der Steuerung der Steuereinheit 40 betrieben wird.
Im Folgenden wird eine Leistungsregelungs-Prozedur der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf 2 und 4 beschrieben, wobei 4 ein Flussdiagramm ist, das eine Leistungsregelungs-Prozedur auf der Basis eines festgestellten RSSI-Wertes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn eine Leitung belegt ist (Schritt 100), stellt der RSSI-Detektor 50 den RSSI-Wert fest (Schritt 110) und gibt den festgestellten RSSI-Wert dann zu der Steuereinheit 40. Die Steuereinheit 40 bestimmt dann, ob der festgestellte RSSI-Wert höher als ein erste Bezugsstärke ist (Schritt 120), die ein fixer Bezugswert ist, der im Speicher der Steuereinheit 40 gespeichert ist und zur Steuerung der Leistungsverstärkung des Leistungsverstärkers 30 dient. Wenn also der festgestellte RSSI-Wert größer als der erste Bezugswert ist, nimmt die Steuereinheit 40 an, dass die Einheit in einem Bereich mit starkem elektrischen Feld betrieben wird. Wenn der festgestellte RSSI-Wert dagegen kleiner als der erste Bezugswert ist, nimmt die Steuereinheit 40 an, dass die Einheit in einem Bereich mit schwachem elektrischen Feld betrieben wird. In beiden Fällen signalisiert die Steuereinheit 40 jeweils der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 wie weiter unten erläutert, dass die zu dem Leistungsverstärker 30 zugeführte Energie angepasst werden muss.
Wenn zum Beispiel im CDMA-Modus ein festgestellter RSSI-Wert –80 dBm beträgt, liegt der Sendeausgangspegel, der für die Kommunikation mit einer Basisstation erforderlich ist, gewöhnlich bei ungefähr 7 dBm, sodass ungefähr 4 V an dem Leistungsverstärker 30 angelegt werden müssen, um die Sendesignale entsprechend zu verstärken. Wenn im CDMA-Modus der festgestellte RSSI-Wert dagegen bei –90 dBm liegt, muss der Sendeausgangspegel auf ungefähr 17 dBm gesetzt werden, sodass ungefähr 5 V an dem Leistungsverstärker 30 angelegt werden müssen, um die Sendesignale entsprechend zu verstärken. Wenn also in dem oben beschriebenen Beispiel eine erste Bezugsstärke in Übereinstimmung mit dem RSSI-Wert von –80 dBm gesetzt wird, kann die Energiemenge in Übereinstimmung zu der Differenz von 1 V gespart werden, während die Einheit in einem Bereich mit hoher elektrischer Feldintensität betrieben wird.
Wenn der festgestellte RSSI-Wert wie in 2 und 4 gezeigt stärker als die erste Bezugsstärke ist (Schritt 120), gibt die Steuereinheit 40 ein erstes Energiezufuhr-Steuersignal zu der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 (Schritt 130). Mit Bezug auf 3, wird dabei die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 wie folgt betrieben. Nachdem das erste Energiezufuhr-Steuersignal von der Steuereinheit 40 erhalten wurde, wird der zweite Transistor TR2 eingeschaltet, wobei die Spannungsteilung nur durch die Widerstände R3, R4 durchgeführt wird, um eine Rückkopplungsspannung Vfb zu erzeugen, die dann den Gleichspannungswandler 91 veranlasst, die an dem Leistungsverstärker 30 anzulegende Ausgangsspannung anzupassen. In dieser Situation wird die Ausgangsspannung auf ungefähr 4 V angepasst und kann bei Bedarf auch anders angepasst werden.
Wenn der festgestellte RSSI-Wert kleiner als die erste Bezugsstärke ist, gibt die Steuereinheit 40 ein zweites Energiezufuhr-Steuersignal zu der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 (Schritt 140). Dabei wird die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 wie folgt betrieben. Nachdem das zweite Energiezufuhr-Steuersignal von der Steuereinheit 40 erhalten wurde, wird der zweite Transistor TR2 ausgeschaltet, sodass die Rückkopplungsspannung Vfb durch alle vier Spannungsteiler-Widerstände R1, R2, R3 und R4 erzeugt wird, wodurch veranlasst wird, dass der Gleichspannungswandler 91 die an dem Leistungsverstärker 30 anzulegende Ausgangsspannung anpasst. In dieser Situation wird die Ausgangsspannung auf ungefähr 5 V angepasst, wobei sie wiederum bei Bedarf auch anderes angepasst werden kann.
Im Folgenden wird eine Energieregelungs-Prozedur auf der Basis der durch ein Dual-Mode-Verfahren gesetzten Modi gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf 2, 3 und 5 beschrieben. Um den gewünschten Modus (z. B. den FM-Modus) auszuwählen, drückt der Benutzer die entsprechenden Tasten auf der Tastatur 80. Nachdem ein FM-Modus-Setzsignal erhalten wurde (Schritt 200), gibt die Steuereinheit 40 ein drittes Energiezufuhr-Steuersignal zu der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 (Schritt 210). Die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 wird dann wie folgt betrieben. Nach Erhalt des dritten Energiezufuhr-Steuersignals von der Steuereinheit 40 wird der erste Transistor TR1 eingeschaltet, wobei die Rückkopplungsspannung Vfb nur durch drei Spannungsteiler-Widerstände R2, R3, R4 gebildet wird, wodurch der Gleichspannungswandler 91 dazu veranlasst wird, die an dem Leistungsverstärker 30 anzulegende Ausgangsspannung anzupassen. In dieser Situation wird die Ausgangsspannung auf 4,7 V angepasst, wobei sie bei Bedarf auch anders angepasst werden kann.
Wenn der Benutzer den CDMA-Modus auf der Tastatur 80 wählt, erhält die Steuereinheit 40 ein CDMA-Modus-Setzsignal (Schritt 220) und gibt dann ein viertes Energiezufuhr-Steuersignal zu der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 (Schritt 230). Die Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 wird dann wie folgt betrieben. Nach Erhalt des vierten Energiezufuhr-Steuersignals wird der erste Transistor TR1 ausgeschaltet, sodass die Rückkopplungsspannung Vfb durch alle vier Spannungsteiler-Widerstände R1, R2, R3, R4 erzeugt wird, wodurch der Gleichspannungswandler 91 veranlasst wird, die an dem Leistungsverstärker 30 anzulegen de Ausgangsspannung anzupassen. In dieser Situation wird die Ausgangsspannung auf 5 V angepasst, wobei sie bei Bedarf auch anders angepasst werden kann.
Wenn dann der Benutzer einen automatischen Modus auf der Tastatur 80 wählt, empfängt die Steuereinheit 40 ein Automatikmodus-Setzsignal (Schritt 240) und schreitet damit fort, den RSSI-Wert des CDMA-Modus über den RSSI-Detektor 50 festzustellen (Schritt 250). Danach bestimmt die Steuereinheit 40, ob der festgestellte RSSI-Wert des CDMA-Modus größer als eine zweite Bezugsstärke ist (Schritt 260). Die zweite Bezugsstärke ist ein Bezugswert, der in einem Speicher gespeichert ist und in Übereinstimmung mit dem Bereich einer sehr schwachen elektrischen Feldstärke gesetzt wird, in dem das CDMA-Verfahren nicht mit der Basisstation kommunizieren kann. Wenn der festgestellte RSSI-Wert größer als der die zweite Bezugsstärke ist, wird der CDMA-Modus gewählt, wobei die Steuereinheit 40 das vierte Energiezufuhr-Steuersignal zu dem Basisanschluss des ersten Transistor TR1 der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 gibt (Schritt 230).
Wenn der festgestellte RSSI-Wert dagegen kleiner als die zweite Bezugsstärke ist, wird der FM-Modus gewählt, wobei die Steuereinheit 40 das dritte Energiezufuhr-Steuersignal zu dem Basisanschluss des ersten Transistors TR1 der Energiezufuhr-Steuereinrichtung 90 gibt (Schritt 210). Die folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung der Operationen der in 3 gezeigten Schaltung.
Tabelle 1
In der Tabelle 1 gibt STARK ein starkes elektrisches Feld wieder, gibt SCHWACH ein schwaches elektrisches Feld wieder, gibt TR den Transistorbetrieb wieder, gibt Spannungsteiler-R die Spannungsteiler-Widerstände wieder und gibt DC-DC-Wandler-Ausgabe die Ausgabe des Gleichspannungswandlers wieder.
Im Folgenden wird auf 6 Bezug genommen, die eine Leistungssteuerschaltung eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Komponenten von 6 sind dieselben wie in 3, wobei jedoch die Wandlerausgabeenergie-Steuereinrichtung 92 die Spannungsteiler-Widerstände R5, R6 und R7 und einen dritten NPN-Transistor TR3 umfasst, dessen Kollektoranschluss mit den Widerständen R5 und R6 verbunden ist, dessen Emitteranschluss mit dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 verbunden ist und dessen Basisanschluss mit der Steuereinheit 40 verbunden ist, die den Betrieb des dritten Transistors TR3 steuert. Die drei Spannungsteiler-Widerstände R5, R6, R7 sind in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 und dem Erdanschluss geschaltet. Die Rückkopplungsspannungsleitung des Gleichspannungswandlers 91 ist zwischen den Widerständen R6 und R7 verbunden.
In dieser besonderen Ausführungsform wird entweder das Verfahren von 4 oder das Verfahren von 5 und nicht in Kombination wie in 3 durchgeführt. Weiterhin müssen die Spannungsteiler-Widerstände in Übereinstimmung mit der Ausgangsspannung zurückgesetzt werden. Wenn zum Beispiel der CDMA-Modus gesetzt wird oder wenn es erforderlich ist, den Sendeausgangspegel zu erhöhen, wird der dritte Transistor TR3 durch die Steuereinheit 40 ausgeschaltet, sodass der Gleichspannungswandler 91 einen Spannungspegel von 5 V zuführen kann. Es müssen also die Widerstände R5, R6 und R7, die eine Rückkopplungsspannung erzeugen, entsprechend gesetzt werden. Wenn dagegen der FM-Modus gesetzt ist oder wenn der Sendeausgangspegel vermindert werden soll, wird der dritte Transistor TR3 durch die Steuereinheit 40 eingeschaltet, sodass der Gleichspannungswandler 91 einen Spannungspegel von 4, 7 oder 4 V zuführen kann. Dementsprechend wird eine Spannungsteilung zum Erzeugen einer Rückkopplungsspannung durch die Widerstände R6 und R7 vorgesehen, sodass der Widerstand R7 entsprechend gesetzt werden muss.
7 zeigt eine Leistungssteuerschaltung eines Dual-Mode-Mobilfunktelefons gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform umfasst eine Wandlerausgabeenergie-Steuereinrichtung 92 mit drei Spannungsteiler-Widerständen R8, R9 und R10 und einem vierten PNP-Transistor TR4, dessen Kollektoranschluss mit der Rückkopplungsspannungsleitung Vfb verbunden ist, dessen Emitteranschluss mit der Erde verbunden ist und dessen Basisanschluss über den Widerstand R11 mit der Steuereinheit 40 verbunden ist, wobei der oben genannte vierte Transistor TR4 unter der Steuerung der Steuereinheit 40 betrieben (ein- und ausgeschaltet) wird, um die Rückkopplungsspannung anzupassen. Die Widerstände R8 und R9 sind in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers 91 und dem Erdanschluss verbunden, und der Widerstand R10 ist zwischen der Rückkopplungsspannungsleitung und dem Kollektor des vierten Transistor TR4 verbunden. Die Rückkopplungsspannungsleitung ist zwischen den Widerständen R8 und R9 an dem einen Ende und mit dem Kontakt zwischen dem Gleichspannungswandler 91 und dem Widerstand R10 am anderen Ende verbunden. Wie bei der Ausführungsform von 7 wird entweder das Verfahren von 4 oder das Verfahren von 5 und nicht eine Kombination wie in 3 durchgeführt, weil die Spannungsteiler-Widerstände R8, R9 und R10 in Übereinstimmung mit der Ausgangsspannung zurückgesetzt werden müssen. Wenn zum Beispiel der CDMA-Modus gesetzt ist oder wenn der Sendeausgangspegel erhöht werden muss, schaltet die Steuereinheit 40 den vierten Transistor TR4 aus, sodass der Gleichspannungswandler 91 einen Spannungspegel von 5 V zuführen kann. Dazu müssen die Widerstände R8 und R9, die eine Rückkopplungsspannung erzeugen, entsprechend gesetzt werden. Wenn dagegen der FM-Modus gesetzt ist oder wenn der Sendeausgangspegel vermindert werden muss, wird der dritte Transistor TR3 durch die Steuereinheit 40 eingeschaltet, damit der Gleichspannungswandler 91 einen Spannungspegel von 4,7 V oder 4 V zuführen kann. Dementsprechend wird die Spannungsteilung durch die Widerstände R8, R9 und R10 durchgeführt. Dazu muss der oben genannte zehnte Widerstand R10 entsprechend gesetzt werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf spezifische Spannungswerte wie etwa 5 V, 4,7 V, 4 V beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Werte beschränkt ist. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die vorliegende Erfindung für beliebige Spannungspegel für unterschiedliche Leistungsverstärker angewendet werden kann. Es ist weiterhin zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auf alle oben genannte Dual-Band-Verfahren angewendet werden kann, auch wenn in der vorstehenden Beschreibung FM als erster Modus und CDMA als zweiter Modus genannt wurden.
Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, weil Mobilfunktelefone meistens in einem Bereich mit starker elektrischer Feldintensität betrieben werden, sodass sie nur niedrige Sendeleistungspegel erfordern und der Energieverbrauch der Mobilfunktelefone reduziert werden kann, indem die durch den Leistungsverstärker beim Erzeugen von Sendesignalen verbrauchte Energie geregelt wird. Dadurch kann die Nutzdauer des Akkus verlängert werden. Außerdem können nachteilige thermische Auswirkungen auf den Schaltungsaufbau reduziert werden. die bei kontinuierlichem Betrieb mit großer Leistung verursacht werden. Weiterhin wird die Effizienz des Leistungsverstärkers verbessert.
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei spezifische Komponenten genannt wurden, um die vorliegende Erfindung für den Fachmann zu veranschaulichen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene andere Änderungen und Modifikationen durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

Schaltung zum Steuern von durch einen Leistungsverstärker (30) in einem tragbaren Funktelefon erzeugter Leistung, wobei die Schaltung umfasst: eine Einrichtung (10) zum Zuführen von Leistung zu der Schaltung; eine Leistungszuführ-Steuerung (90), die auf die Leistungszuführeinrichtung (10) anspricht und funktionell mit dem Leistungsverstärker (30) gekoppelt ist, um die von der Lesitungszuführeinrichtung (10) zugeführte Leistung zu regulieren und die regulierte Leistung an den Leistungsverstärker (30) abzugeben; und eine Steuereinheit (40), die funktionell mit der Leistungszuführ-Steuerung (90) verbunden ist, um durch die Leistungszuführ-Steuerung (90) bereitgestellte Leistungsregulierung zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass: die Steuereinheit (40) die Leistungsregulierung danach steuert, ob die Steuereinheit (40) einen starken RSSI-Wert oder einen schwachen RSSI-Wert erfasst.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Leistungszuführ-Steuerung (90) umfasst: einen Gleichspannungswandler (91) zum Regulieren einer Spannung der Leistungszuführeinrichtung (10), wobei der Gleichspannungswandler (91) einen Eingangsanschluss, der mit der Leistungszuführeinrichtung (10) verbunden ist, um die Spannung zu empfangen, einen Ausgangsanschluss, der mit dem Leistungsverstärker (30) verbunden ist, um dem Leistungsverstärker (30) eine regulierte Spannung zuzuführen, und einen Spannungsrückkopplungs-Eingangsanschluss hat; und eine Wandlerausgangsenergie-Steuerung (92), die mit dem Ausgangsanschluss und dem Spannungs-Rückkopplungs-Anschluss des Gleichspannungswandlers (91) verbunden ist und die auf die Steuereinheit (40) anspricht, wobei die Wandlerausgangsenergie-Steuerung (92) die regulierte Spannung des Gleichspannungswandlers (91) in Reaktion auf durch die Steuereinheit (40) bereitgestellte Steuersignale steuert.
Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Wandlerausgangsenergie-Steuerung (92) umfasst: einen ersten, einen zweiten und einen dritten Widerstand (R1–R4), die in Reihe zwischen den Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers (91) und Erde geschaltet sind, um die an dem Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers (91) vorhandene Spannung zu teilen und eine Rückkopplungsspannung (Vfb) zu erzeugen, wobei die Rückkopplungsspannung (Vfb) über den Spannungsrückkopplungs-Anschluss für den Gleichspannungswandler an den Gleichspannungswandler (91) angelegt wird, um die regulierte Spannung zu erzeugen; und einen NPN-Transistor (TR2) mit einem Kollektor-Anschluss, einem Emitter-Anschluss und einem Basis-Anschluss, wobei der Kollektor-Anschluss mit einer Verbindung zwischen dem ersten Widerstand (R1, R2) und dem zweiten Widerstand (R3, R4) verbunden ist, der Emitter-Anschluss mit der Erde verbunden ist und der Basis-Anschluss mit der Steuereinheit (40) verbunden ist und der Transistor (TR2) auf Steuersignale von der Steuereinheit (40) anspricht, um die Spannungsteilung der Widerstände (R1–R4) zu steuern und so die Rückkopplungsspannung (Vfb) zu regulieren, die dem Gleichspannungswandler (91) bereitgestellt wird.
Schaltung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (40) den Transistor (TR2) öffnet, wenn sie einen starken RSSI-Wert erfasst, und den Transistor (TR2) schließt, wenn sie einen schwachen RSSI-Wert erfasst.
Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Wandlerausgangsenergie-Steuerung (92) umfasst: einen PNP-Transistor (TR4) mit einem Kollektor-Anschluss, einem Emitter-Anschluss, der mit der Erde verbunden ist, und einem Basis-Anschluss; einen ersten und einen zweiten Spannungsteiler-Widerstand (R8, R9), die in Reihe zwischen den Ausgangsanschluss des Gleichspannungswandlers (91) und die Erde geschaltet sind; einen dritten Spannungsteilerwiderstand (R10), der zwischen den Kollektor-Anschluss des PNP-Transistors (TR4) und eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Spannungsteilerwiderstand (R8, R9) sowie den Rückkopplungsspannungs-Anschluss des Gleichspannungswandlers (91) geschaltet ist; einen vierten Widerstand (R11), der zwischen den Basis-Anschluss des PNP-Transistor (TR4) und die Steuereinheit (40) geschaltet ist, wobei der Transistor (TR4) durch Steuersignale von der Steuereinheit (40) zu dem Basis-Anschluss geöffnet und geschlossen wird, um die Spannungsteilung der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers (91) durch den ersten Widerstand (R8), den zweiten Widerstand (R9) und den dritten Spannungsteilerwiderstand (R10) zu steuern und die Rückkopplungsspannung (Vfb) zu regulieren, die dem Gleichspannungswandler (91) bereitgestellt wird.
Schaltung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (40) den Transistor (TR4) öffnet, wenn sie einen starken RSSI-Wert erfasst, und die Steuereinheit (40) den Transistor (TR4) schließt, wenn sie einen schwachen RSSI-Wert erfasst.
Verfahren zum Steuern von Leistung, die von einem tragbaren Funktelefon mit einer ersten und einer zweiten Betriebsart verwendet wird, wobei das Funktelefongerät eine Einrichtung zum Zuführen von Leistung (10) und einen Leistungsverstärker (30) enthält, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Erfassen (110) einer elektrischen Empfangsfeldstärke, wenn das Funktelefon in Betrieb ist; Vergleichen (120) der erfassten elektrischen Empfangsfeldstärke mit einer ersten Bezugsstärke; Regulieren (130) von dem Leistungsverstärker (30) zugeführter Leistung, wenn die erfasste elektrische Empfangsfeldstärke stärker ist als die ersten Bezugsstärke; und Regulieren (140) von dem Leistungsverstärker (130) zugeführter Leistung, wenn die erfasste elektrische Empfangsfeldstärke schwächer ist als die erste Bezugsstärke.