JP3079095B2 - 移動通信端末機の電源供給方法及びその装置 - Google Patents
移動通信端末機の電源供給方法及びその装置Info
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- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
- H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
- H04W52/0274—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信端末機の電
源供給の方法及び回路に関する。
源供給の方法及び回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＤＭＡ（Code Division Mult
iple Access）方式の端末機、ＧＳＭ（Global System f
or Mobile telecommunication）方式の端末機などの移
動通信端末機には充電可能なバッテリが実装され、これ
により動作電源を供給している。この場合、その電源供
給装置の内部には、バッテリから供給されるＤＣ電圧を
端末機内各回路用の各種電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換
器が備えられる。
iple Access）方式の端末機、ＧＳＭ（Global System f
or Mobile telecommunication）方式の端末機などの移
動通信端末機には充電可能なバッテリが実装され、これ
により動作電源を供給している。この場合、その電源供
給装置の内部には、バッテリから供給されるＤＣ電圧を
端末機内各回路用の各種電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換
器が備えられる。
【０００３】図１は、従来の技術に係る移動通信端末機
の電源供給装置の構成を示している。この電源供給装置
はバッテリ１０から提供される７．２ＶのＤＣ電圧を降
圧して、受信部＆基底帯域信号処理部３０には３．９Ｖ
のＤＣ電圧を、また、送信部＆電力増幅器４０には５．
０ＶのＤＣ電圧を動作電源として供給する。つまり、本
移動通信端末機の電源供給装置は、バッテリ１０から印
加される７．２ＶのＤＣ電圧を、受信部＆基底帯域信号
処理部３０で求められる３．９ＶのＤＣ電圧に変換する
ＤＣ／ＤＣ変換器２０と、送信部＆電力増幅器４０で求
められる５．０ＶのＤＣ電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換
器２２と、をもっている。
の電源供給装置の構成を示している。この電源供給装置
はバッテリ１０から提供される７．２ＶのＤＣ電圧を降
圧して、受信部＆基底帯域信号処理部３０には３．９Ｖ
のＤＣ電圧を、また、送信部＆電力増幅器４０には５．
０ＶのＤＣ電圧を動作電源として供給する。つまり、本
移動通信端末機の電源供給装置は、バッテリ１０から印
加される７．２ＶのＤＣ電圧を、受信部＆基底帯域信号
処理部３０で求められる３．９ＶのＤＣ電圧に変換する
ＤＣ／ＤＣ変換器２０と、送信部＆電力増幅器４０で求
められる５．０ＶのＤＣ電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換
器２２と、をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
源供給装置では、ＤＣ／ＤＣ変換器を２つ用意し、送信
用のＤＣ／ＤＣ変換器２２に対してはスイッチＳＷを設
けて供給を制御している。これは、ＤＣ／ＤＣ変換器２
２による変換電圧を送信モードのみで送信部＆電力増幅
器４０へ供給することにより、消費電力を低減して通話
可能時間を長くするためである。したがって、このため
に２つのＤＣ／ＤＣ変換器が必須となり、小型化の傾向
にある移動通信端末機に不向きとなってきている。
源供給装置では、ＤＣ／ＤＣ変換器を２つ用意し、送信
用のＤＣ／ＤＣ変換器２２に対してはスイッチＳＷを設
けて供給を制御している。これは、ＤＣ／ＤＣ変換器２
２による変換電圧を送信モードのみで送信部＆電力増幅
器４０へ供給することにより、消費電力を低減して通話
可能時間を長くするためである。したがって、このため
に２つのＤＣ／ＤＣ変換器が必須となり、小型化の傾向
にある移動通信端末機に不向きとなってきている。
【０００５】このような課題に着目して本発明では、よ
り小型化に適している電源供給方法及び装置を提供す
る。またあわせて、電力効率がより良く、通話可能時間
をさらに長くできるような電源供給方法及び装置を提供
するものである。
り小型化に適している電源供給方法及び装置を提供す
る。またあわせて、電力効率がより良く、通話可能時間
をさらに長くできるような電源供給方法及び装置を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これら目的を達成するた
め本発明は、バッテリの供給電圧をＤＣ／ＤＣ変換器に
より変換して受信部、基底帯域信号処理部、送信部、電
力増幅部へ供給する移動通信端末機の電源供給方法にお
いて、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を送信時の送出電力
に応じて変化させるようにし、該ＤＣ／ＤＣ変換器の出
力電圧を前記各部へ供給するこをと特徴とする。この方
法では、送出電力を制御するためのＡＧＣ信号に応じて
ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を変化させるようにするこ
とができる。また、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を、送
信時に導通するスイッチを介して送信部及び電力増幅部
へ供給するようにするとよい。
め本発明は、バッテリの供給電圧をＤＣ／ＤＣ変換器に
より変換して受信部、基底帯域信号処理部、送信部、電
力増幅部へ供給する移動通信端末機の電源供給方法にお
いて、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を送信時の送出電力
に応じて変化させるようにし、該ＤＣ／ＤＣ変換器の出
力電圧を前記各部へ供給するこをと特徴とする。この方
法では、送出電力を制御するためのＡＧＣ信号に応じて
ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を変化させるようにするこ
とができる。また、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を、送
信時に導通するスイッチを介して送信部及び電力増幅部
へ供給するようにするとよい。
【０００７】この本発明の電源供給方法によれば、１つ
のＤＣ／ＤＣ変換器を使用することで小型化に寄与す
る。また、送信モードにおける電源供給を、送信電力に
応じて最適調整することができるので、電力効率が向上
する。
のＤＣ／ＤＣ変換器を使用することで小型化に寄与す
る。また、送信モードにおける電源供給を、送信電力に
応じて最適調整することができるので、電力効率が向上
する。
【０００８】あるいは本発明は、バッテリの供給電圧を
ＤＣ／ＤＣ変換器により変換して受信部、基底帯域信号
処理部、送信部、電力増幅部へ供給する移動通信端末機
の電源供給方法において、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧
を安定化させて受信部及び基底帯域信号処理部へ供給す
る受信モード電源供給過程と、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力
電圧を送出電力に応じ変化させて受信部、基底帯域信号
処理部、送信部、電力増幅部へ供給する送信モード電源
供給過程と、を実施することを特徴とする。
ＤＣ／ＤＣ変換器により変換して受信部、基底帯域信号
処理部、送信部、電力増幅部へ供給する移動通信端末機
の電源供給方法において、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧
を安定化させて受信部及び基底帯域信号処理部へ供給す
る受信モード電源供給過程と、ＤＣ／ＤＣ変換器の出力
電圧を送出電力に応じ変化させて受信部、基底帯域信号
処理部、送信部、電力増幅部へ供給する送信モード電源
供給過程と、を実施することを特徴とする。
【０００９】その送信モード電源供給過程では、送出電
力を制御するためのＡＧＣ信号に応じＤＣ／ＤＣ変換器
の出力電圧を変化させるようにすることができる。ま
た、一態様では、送信モード電源供給過程におけるＤＣ
／ＤＣ変換器の出力電圧を、受信モード電源供給過程に
おけるＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧以上とする。
力を制御するためのＡＧＣ信号に応じＤＣ／ＤＣ変換器
の出力電圧を変化させるようにすることができる。ま
た、一態様では、送信モード電源供給過程におけるＤＣ
／ＤＣ変換器の出力電圧を、受信モード電源供給過程に
おけるＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧以上とする。
【００１０】さらに本発明によれば、バッテリ供給電圧
を変換した出力電圧を発生し、該出力電圧のレベルを制
御するためのフィードバック電圧端をもつＤＣ／ＤＣ変
換器と、このＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を分圧して前
記フィードバック電圧端へフィードバック電圧を提供す
る検出手段と、この検出手段の分圧値を送信時の送出電
圧に応じて変化させることにより、前記ＤＣ／ＤＣ変換
器の出力電圧を変化させる出力電圧変更手段と、前記Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換器の出力電圧を受けて受信部及び基底帯域
信号処理部へ提供する受信系のレギュレータと、前記Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換器の出力電圧を受けて送信部へ提供する送
信系のレギュレータと、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電
圧により動作する電力増幅部と、を備えることを特徴と
した移動通信端末機の電源供給装置が提供される。
を変換した出力電圧を発生し、該出力電圧のレベルを制
御するためのフィードバック電圧端をもつＤＣ／ＤＣ変
換器と、このＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を分圧して前
記フィードバック電圧端へフィードバック電圧を提供す
る検出手段と、この検出手段の分圧値を送信時の送出電
圧に応じて変化させることにより、前記ＤＣ／ＤＣ変換
器の出力電圧を変化させる出力電圧変更手段と、前記Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換器の出力電圧を受けて受信部及び基底帯域
信号処理部へ提供する受信系のレギュレータと、前記Ｄ
Ｃ／ＤＣ変換器の出力電圧を受けて送信部へ提供する送
信系のレギュレータと、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電
圧により動作する電力増幅部と、を備えることを特徴と
した移動通信端末機の電源供給装置が提供される。
【００１１】この電源供給装置では、送信時に導通して
送信系のレギュレータ及び電力増幅部へ出力電圧を送る
スイッチを備えるとよい。検出手段は複数の直列抵抗で
構成することができ、そのうちの下流側の抵抗に対し出
力電圧変更手段を並列接続し、送信時の送出電力に応じ
て該出力電圧変更手段が電流を流すことで分圧値を変え
る構成とすることができる。このような出力電圧変更手
段は、送信時の送出電圧を制御するためのＡＧＣ信号に
応じて検出手段の分圧値を変化させるようにする。この
場合の出力電圧変更手段は、ＡＧＣ信号がしきい値を越
えることでターンオンし、該ＡＧＣ信号に従いＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器のフィードバック電圧端から接地へ電流を流す
スイッチング素子を用いて構成することができる。その
スイッチング素子は、ＡＧＣ信号をベース端子に受け、
ＤＣ／ＤＣ変換器のフィードバック電圧端に接続された
コレクタ端子及び接地端に接続されたエミッタ端子を有
するトランジスタとすればよい。またこの場合、ＡＧＣ
信号をスイッチング素子のベース端子へ印加する抵抗
と、前記ベース端子と接地端との間に接続されたキャパ
シタと、をさらにもつようにすることができる。
送信系のレギュレータ及び電力増幅部へ出力電圧を送る
スイッチを備えるとよい。検出手段は複数の直列抵抗で
構成することができ、そのうちの下流側の抵抗に対し出
力電圧変更手段を並列接続し、送信時の送出電力に応じ
て該出力電圧変更手段が電流を流すことで分圧値を変え
る構成とすることができる。このような出力電圧変更手
段は、送信時の送出電圧を制御するためのＡＧＣ信号に
応じて検出手段の分圧値を変化させるようにする。この
場合の出力電圧変更手段は、ＡＧＣ信号がしきい値を越
えることでターンオンし、該ＡＧＣ信号に従いＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器のフィードバック電圧端から接地へ電流を流す
スイッチング素子を用いて構成することができる。その
スイッチング素子は、ＡＧＣ信号をベース端子に受け、
ＤＣ／ＤＣ変換器のフィードバック電圧端に接続された
コレクタ端子及び接地端に接続されたエミッタ端子を有
するトランジスタとすればよい。またこの場合、ＡＧＣ
信号をスイッチング素子のベース端子へ印加する抵抗
と、前記ベース端子と接地端との間に接続されたキャパ
シタと、をさらにもつようにすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図２に、本発明に係る移動通信端
末機の電源供給装置を示している。
末機の電源供給装置を示している。
【００１３】この電源供給装置は、バッテリ１０から供
給されるＤＣ電圧を降圧して移動通信端末機の各回路へ
供給する機能をち、そのための変換器としてＤＣ／ＤＣ
変換器２０を１つだけ使用している。したがって、移動
通信端末機の小型化が可能である。
給されるＤＣ電圧を降圧して移動通信端末機の各回路へ
供給する機能をち、そのための変換器としてＤＣ／ＤＣ
変換器２０を１つだけ使用している。したがって、移動
通信端末機の小型化が可能である。
【００１４】またさらに、本例の電源供給装置は、移動
通信端末機の電力消耗要因を従来以上に取り除くことで
電力効率の向上を図っている。すなわち、従来では送信
モードで、動作電源として一定のＤＣ電圧５．０Ｖが供
給されるが、３．９Ｖ程度でも十分に動作するレギュレ
ータに対しても５．０Ｖの固定レベルで電源供給が行わ
れるので、不要な電力消費が発生している。
通信端末機の電力消耗要因を従来以上に取り除くことで
電力効率の向上を図っている。すなわち、従来では送信
モードで、動作電源として一定のＤＣ電圧５．０Ｖが供
給されるが、３．９Ｖ程度でも十分に動作するレギュレ
ータに対しても５．０Ｖの固定レベルで電源供給が行わ
れるので、不要な電力消費が発生している。
【００１５】ＰＳＫ（Phase Shift Keying）系列の変調
方式を用いる移動通信端末機の送信用電力増幅器には、
線形増幅のために class Ａ又は class ＡＢの増幅器が
用いられる。このような電力増幅器の効率は、出力電力
が増幅器の飽和出力電力より低いほど悪くなる。つま
り、電力増幅器に定レベルのＤＣ電圧を供給し続けるの
は、電力効率が良いとは言えない。たとえば、ＩＳ−９
５規格のＣＤＭＡ通信端末機の場合、アンテナポートに
おける送出電力は８２ｄＢ（−５０ｄＢｍ〜３２ｄＢ
ｍ）の範囲で制御されるが、飽和出力電力が３２ｄＢｍ
の電力増幅器が０ｄＢｍ以下の電力を出力することにな
ると、その電力効率は１０％にもならない。言い換えれ
ば、電力増幅器は、飽和出力電力のために５．０ＶのＤ
Ｃ電圧を動作電源として受けることが望ましいが、それ
を下回る電力を出力する場合には、５．０Ｖより低いレ
ベルのＤＣ電圧を動作電源としてもよい。
方式を用いる移動通信端末機の送信用電力増幅器には、
線形増幅のために class Ａ又は class ＡＢの増幅器が
用いられる。このような電力増幅器の効率は、出力電力
が増幅器の飽和出力電力より低いほど悪くなる。つま
り、電力増幅器に定レベルのＤＣ電圧を供給し続けるの
は、電力効率が良いとは言えない。たとえば、ＩＳ−９
５規格のＣＤＭＡ通信端末機の場合、アンテナポートに
おける送出電力は８２ｄＢ（−５０ｄＢｍ〜３２ｄＢ
ｍ）の範囲で制御されるが、飽和出力電力が３２ｄＢｍ
の電力増幅器が０ｄＢｍ以下の電力を出力することにな
ると、その電力効率は１０％にもならない。言い換えれ
ば、電力増幅器は、飽和出力電力のために５．０ＶのＤ
Ｃ電圧を動作電源として受けることが望ましいが、それ
を下回る電力を出力する場合には、５．０Ｖより低いレ
ベルのＤＣ電圧を動作電源としてもよい。
【００１６】そこで本例の電源供給装置は、送信モード
において、送出電力の低い場合にはＤＣ／ＤＣ変換器の
出力電力を低めることにより、送出電力に比例して動作
電源を変化（３．９Ｖ〜５．０Ｖ）させるようにして、
レギュレータとの電位差を抑制するようにしてある。
において、送出電力の低い場合にはＤＣ／ＤＣ変換器の
出力電力を低めることにより、送出電力に比例して動作
電源を変化（３．９Ｖ〜５．０Ｖ）させるようにして、
レギュレータとの電位差を抑制するようにしてある。
【００１７】図２において、バッテリ１０は所定のＤＣ
電圧（７．２Ｖ）を提供する。ＤＣ／ＤＣ変換器２０
は、電圧入力端、電圧出力端、フィードバック電圧端
（ＶＦＢ）を備える。電圧入力端にはバッテリ１０から
のＤＣ電圧が印加され、電圧出力端には周辺回路部５０
が接続される。また、フィードバック電圧端には出力電
圧を分圧して得たフィードバック電圧（ＶＦＢ）が印加
される。その電圧出力端とフィードバック電圧端との間
には上流側の抵抗として抵抗Ｒ２が接続され、そしてフ
ィードバック電圧端と接地端との間には下流側の抵抗と
して抵抗Ｒ１が接続され、これらにより検出手段となる
直列の分圧抵抗が形成されている。このような構造のＤ
Ｃ／ＤＣ変換器２０としては、LINEAR TECHNOLOGY 社の
ＬＴＣ１２６５ステップダウンＤＣ／ＤＣ変換器を使用
可能である。
電圧（７．２Ｖ）を提供する。ＤＣ／ＤＣ変換器２０
は、電圧入力端、電圧出力端、フィードバック電圧端
（ＶＦＢ）を備える。電圧入力端にはバッテリ１０から
のＤＣ電圧が印加され、電圧出力端には周辺回路部５０
が接続される。また、フィードバック電圧端には出力電
圧を分圧して得たフィードバック電圧（ＶＦＢ）が印加
される。その電圧出力端とフィードバック電圧端との間
には上流側の抵抗として抵抗Ｒ２が接続され、そしてフ
ィードバック電圧端と接地端との間には下流側の抵抗と
して抵抗Ｒ１が接続され、これらにより検出手段となる
直列の分圧抵抗が形成されている。このような構造のＤ
Ｃ／ＤＣ変換器２０としては、LINEAR TECHNOLOGY 社の
ＬＴＣ１２６５ステップダウンＤＣ／ＤＣ変換器を使用
可能である。
【００１８】本例のフィードバック電圧端には、出力電
圧が３．９Ｖの場合に検出手段から１．２５Ｖのフィー
ドバック電圧（ＶＦＢ）が提供されるとすると、これに
よりＤＣ／ＤＣ変換器２０は、下記数式１に従うＤＣ電
圧（ＶＯＵＴ）を出力する。
圧が３．９Ｖの場合に検出手段から１．２５Ｖのフィー
ドバック電圧（ＶＦＢ）が提供されるとすると、これに
よりＤＣ／ＤＣ変換器２０は、下記数式１に従うＤＣ電
圧（ＶＯＵＴ）を出力する。
【数１】 ＶＯＵＴ＝ＶＦＢ（１＋Ｒ２／Ｒ１）＝１．２５×（１＋Ｒ２／Ｒ１） ［Ｖ］
【００１９】また、ＤＣ／ＤＣ変換器２０のフィードバ
ック電圧端と接地端との間には、動作電源調整供給のた
めの電圧制御電流源６０が、出力電圧変更手段として抵
抗Ｒ１に並列接続される。この電圧制御電流源６０は、
送出電力に対応して変化するＴＸ＿ＡＧＣ信号（送信自
動利得制御信号）により制御され、その信号電圧に応じ
て電流（ＩＣ）を制御する。電流（ＩＣ）は抵抗Ｒ２を
通して流れる電流（Ｉ Ｔ）を変化させるので、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）が変化する。
ック電圧端と接地端との間には、動作電源調整供給のた
めの電圧制御電流源６０が、出力電圧変更手段として抵
抗Ｒ１に並列接続される。この電圧制御電流源６０は、
送出電力に対応して変化するＴＸ＿ＡＧＣ信号（送信自
動利得制御信号）により制御され、その信号電圧に応じ
て電流（ＩＣ）を制御する。電流（ＩＣ）は抵抗Ｒ２を
通して流れる電流（Ｉ Ｔ）を変化させるので、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）が変化する。
【００２０】本例の移動通信端末機においては、受信モ
ードで３．９Ｖの出力電圧（ＶＯＵ Ｔ）、送信モードで
３．９〜５．０Ｖの出力電圧（ＶＯＵＴ）が出力される
とし、受信モードで一定のＤＣ電圧、送信モードで可変
ＤＣ電圧を動作電源として供給する電源供給装置の動作
について説明する。
ードで３．９Ｖの出力電圧（ＶＯＵ Ｔ）、送信モードで
３．９〜５．０Ｖの出力電圧（ＶＯＵＴ）が出力される
とし、受信モードで一定のＤＣ電圧、送信モードで可変
ＤＣ電圧を動作電源として供給する電源供給装置の動作
について説明する。
【００２１】図２に示すように、受信モードでは３．９
ＶのＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）がレギュレータ７２，７４に
それぞれ印加される。このときにはスイッチＳＷがター
ンオフしているので、レギュレータ７６及び電力増幅器
４４にはＤＣ電圧が供給されない。レギュレータ７２，
７４は、３．９ＶのＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）を安定化させ
て３．３Ｖ，３．６ＶのＤＣ電圧を生成し、そのＤＣ電
圧を受信部＆基底帯域信号処理部３０の動作電源として
供給する。
ＶのＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）がレギュレータ７２，７４に
それぞれ印加される。このときにはスイッチＳＷがター
ンオフしているので、レギュレータ７６及び電力増幅器
４４にはＤＣ電圧が供給されない。レギュレータ７２，
７４は、３．９ＶのＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）を安定化させ
て３．３Ｖ，３．６ＶのＤＣ電圧を生成し、そのＤＣ電
圧を受信部＆基底帯域信号処理部３０の動作電源として
供給する。
【００２２】一方の送信モードでは、３．９〜５．０Ｖ
のＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）が、レギュレータ７２，７４
と、ＴＸ＿ＭＯＤＥ信号（送信モード制御信号）に応じ
てターンオンするスイッチＳＷを経てレギュレータ７６
及び電力増幅器４４にも印加される。レギュレータ７６
は、印加された３．９〜５．０ＶのＤＣ電圧
（ＶＯＵＴ）を安定化させて３．６ＶのＤＣ電圧を生成
し、そのＤＣ電圧を送信部４２の動作電源として供給す
る。このように送信モードでは、３．９〜５．０Ｖの可
変ＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）が受信部＆基底帯域信号処理部
３０、送信部４２及び電力増幅器４４の動作電源として
供給される。
のＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）が、レギュレータ７２，７４
と、ＴＸ＿ＭＯＤＥ信号（送信モード制御信号）に応じ
てターンオンするスイッチＳＷを経てレギュレータ７６
及び電力増幅器４４にも印加される。レギュレータ７６
は、印加された３．９〜５．０ＶのＤＣ電圧
（ＶＯＵＴ）を安定化させて３．６ＶのＤＣ電圧を生成
し、そのＤＣ電圧を送信部４２の動作電源として供給す
る。このように送信モードでは、３．９〜５．０Ｖの可
変ＤＣ電圧（ＶＯＵＴ）が受信部＆基底帯域信号処理部
３０、送信部４２及び電力増幅器４４の動作電源として
供給される。
【００２３】図３を参照すればわかるように、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器２０のフィードバック電圧端と接地端との間に
接続される電圧制御電流源６０は、ＴＸ＿ＡＧＣ信号に
より制御される。この電圧制御電流源６０は、ＴＸ＿Ａ
ＧＣ信号の電圧が一定のレベル（しきい値）以上となる
場合にターンオンし、該信号に相応する電流（ＩＣ）を
スイッチング素子であるトランジスタＱを介して流す。
トランジスタＱは、抵抗Ｒ３を通してＴＸ＿ＡＧＣ信号
を受けるベース端子と、ＤＣ／ＤＣ変換器２０のフィー
ドバック電圧端に接続されるコレクタ端子と、抵抗Ｒ５
を通して接地端に接続されるエミッタ端子と、から構成
される。また、抵抗Ｒ３とトランジスタＱのベース端子
との接続点には抵抗Ｒ４及びキャパシタＣが並列接続さ
れ、接地されている。これらにより、ローパスフィルタ
が形成される。
Ｃ変換器２０のフィードバック電圧端と接地端との間に
接続される電圧制御電流源６０は、ＴＸ＿ＡＧＣ信号に
より制御される。この電圧制御電流源６０は、ＴＸ＿Ａ
ＧＣ信号の電圧が一定のレベル（しきい値）以上となる
場合にターンオンし、該信号に相応する電流（ＩＣ）を
スイッチング素子であるトランジスタＱを介して流す。
トランジスタＱは、抵抗Ｒ３を通してＴＸ＿ＡＧＣ信号
を受けるベース端子と、ＤＣ／ＤＣ変換器２０のフィー
ドバック電圧端に接続されるコレクタ端子と、抵抗Ｒ５
を通して接地端に接続されるエミッタ端子と、から構成
される。また、抵抗Ｒ３とトランジスタＱのベース端子
との接続点には抵抗Ｒ４及びキャパシタＣが並列接続さ
れ、接地されている。これらにより、ローパスフィルタ
が形成される。
【００２４】電圧制御電流源６０を制御するＴＸ＿ＡＧ
Ｃ信号は、受信モードでオフレベルの電圧を有し、送信
モードでは送出電力に比例して電圧が増減する。ＩＳ−
９５規格のＣＤＭＡ端末機の場合、アンテナポートにお
ける送出電力（ＴｘＰＯＷＥＲ）は図４Ｂに示したよう
に８２ｄＢ（−５０ｄＢｍ〜３２ｄＢｍ）の範囲で制御
され、その送出電力に対応するＴＸ＿ＡＧＣ電圧は、
０．５〜２．７Ｖの範囲で変化する。
Ｃ信号は、受信モードでオフレベルの電圧を有し、送信
モードでは送出電力に比例して電圧が増減する。ＩＳ−
９５規格のＣＤＭＡ端末機の場合、アンテナポートにお
ける送出電力（ＴｘＰＯＷＥＲ）は図４Ｂに示したよう
に８２ｄＢ（−５０ｄＢｍ〜３２ｄＢｍ）の範囲で制御
され、その送出電力に対応するＴＸ＿ＡＧＣ電圧は、
０．５〜２．７Ｖの範囲で変化する。
【００２５】受信モードの場合、ＴＸ＿ＡＧＣ信号に従
いトランジスタＱがターンオフとなるので、コレクタ端
子には電流が流れない（ＩＣ＝０）である。したがっ
て、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）は上
述した数式１で決められる。
いトランジスタＱがターンオフとなるので、コレクタ端
子には電流が流れない（ＩＣ＝０）である。したがっ
て、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）は上
述した数式１で決められる。
【００２６】一方、送信モードでは、図４Ｂに示したよ
うに送出電力に応じたＴＸ＿ＡＧＣ信号が印加される。
そして、トランジスタＱのベース電圧（ＶＢ）とエミッ
タ電圧（ＶＥ）との差が０．７Ｖ（しきい値電圧）以上
になると、トランジスタＱはターンオンしてエミッタ端
子に数式２に従った電流（ＩＥ）が流れる。
うに送出電力に応じたＴＸ＿ＡＧＣ信号が印加される。
そして、トランジスタＱのベース電圧（ＶＢ）とエミッ
タ電圧（ＶＥ）との差が０．７Ｖ（しきい値電圧）以上
になると、トランジスタＱはターンオンしてエミッタ端
子に数式２に従った電流（ＩＥ）が流れる。
【数２】ＩＥ＝ＶＥ／Ｒ５ ［Ａ］
【００２７】このトランジスタＱのエミッタ電流
（ＩＥ）に従いコレクタ電流（ＩＣ）が流れるので、ト
ランジスタＱのコレクタ電流（ＩＣ）は下記数式３に従
って決められる。そして、ＴＸ＿ＡＧＣ電圧をＶＡＧＣ
とするとき、トランジスタＱのターンオンによるのエミ
ッタ電圧（ＶＥ）は下記数式４による。
（ＩＥ）に従いコレクタ電流（ＩＣ）が流れるので、ト
ランジスタＱのコレクタ電流（ＩＣ）は下記数式３に従
って決められる。そして、ＴＸ＿ＡＧＣ電圧をＶＡＧＣ
とするとき、トランジスタＱのターンオンによるのエミ
ッタ電圧（ＶＥ）は下記数式４による。
【数３】ＩＣ＝ＶＥ／Ｒ５ ［Ａ］
【数４】 ＶＥ＝｛ＶＡＧＣ×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−０．７ ［Ｖ］
【００２８】数式４を数式３に代入することで下記数式
５が得られる。
５が得られる。
【数５】 ＩＣ＝［｛ＶＡＧＣ×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）｝−０．７］／Ｒ５ ［Ａ］
【００２９】つまり、トランジスタＱのコレクタ電流
（ＩＣ）はＴＸ＿ＡＧＣ電圧（ＶＡＧ Ｃ）に応じて変化
するということがわかる。
（ＩＣ）はＴＸ＿ＡＧＣ電圧（ＶＡＧ Ｃ）に応じて変化
するということがわかる。
【００３０】送信モードでは、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の
出力電圧（ＶＯＵＴ）は、下記数式６のように、ＤＣ／
ＤＣ変換器２０のフィードバック電圧端の電圧
（ＶＦＢ）と、抵抗Ｒ２の電流（ＩＴ）による電圧との
和である。そして、その電流（ＩＴ）は、抵抗Ｒ１の電
流（ＩＯ）と電圧制御電流源６０の電流（ＩＣ）との和
なので、この抵抗Ｒ２を通して流れる電流（ＩＴ）は下
記数式７に従う。
出力電圧（ＶＯＵＴ）は、下記数式６のように、ＤＣ／
ＤＣ変換器２０のフィードバック電圧端の電圧
（ＶＦＢ）と、抵抗Ｒ２の電流（ＩＴ）による電圧との
和である。そして、その電流（ＩＴ）は、抵抗Ｒ１の電
流（ＩＯ）と電圧制御電流源６０の電流（ＩＣ）との和
なので、この抵抗Ｒ２を通して流れる電流（ＩＴ）は下
記数式７に従う。
【数６】ＶＯＵＴ＝ＶＦＢ＋ＩＴ×Ｒ２ ［Ｖ］
【数７】 ＩＴ＝ＩＣ＋ＩＯ＝ＩＣ＋ＶＦＢ／Ｒ１ ［Ａ］
【００３１】数式７を数式６に代入すると、下記の数式
８が得られる。
８が得られる。
【数８】 ＶＯＵＴ＝ＶＦＢ＋（ＩＣ＋ＶＦＢ／Ｒ１）×Ｒ２ ＝ＶＦＢ（１＋Ｒ２／Ｒ１）＋ＩＣ×Ｒ２ ［Ｖ］
【００３２】数式８から、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力
電圧（ＶＯＵＴ）が電流（ＩＣ）の関数であることわか
る。その電流（ＩＣ）は、数式５からわかるように、Ｔ
Ｘ＿ＡＧＣ電圧（ＶＡＧＣ）により決められる。したが
って、電圧（ＶＡＧＣ）が小さい場合、すなわち送出電
力が低い場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧
（ＶＯＵＴ）も低くなる。これにより、送受信部のレギ
ュレータ７２，７４，７６における無駄を低減すること
ができるうえ、移動通信端末機において最も消費電力の
大きい電力増幅器４４の消費電力を減少させられる。す
なわち、本例の電源供給装置は、従来一定値とされてい
た送信モードにおけるＤＣ／ＤＣ変換器の出力を、送出
電力に応じて可変供給できるようにしたことにより、消
費電力をいっそう低減して使用時間をさらに延長させら
れる。
電圧（ＶＯＵＴ）が電流（ＩＣ）の関数であることわか
る。その電流（ＩＣ）は、数式５からわかるように、Ｔ
Ｘ＿ＡＧＣ電圧（ＶＡＧＣ）により決められる。したが
って、電圧（ＶＡＧＣ）が小さい場合、すなわち送出電
力が低い場合には、ＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧
（ＶＯＵＴ）も低くなる。これにより、送受信部のレギ
ュレータ７２，７４，７６における無駄を低減すること
ができるうえ、移動通信端末機において最も消費電力の
大きい電力増幅器４４の消費電力を減少させられる。す
なわち、本例の電源供給装置は、従来一定値とされてい
た送信モードにおけるＤＣ／ＤＣ変換器の出力を、送出
電力に応じて可変供給できるようにしたことにより、消
費電力をいっそう低減して使用時間をさらに延長させら
れる。
【００３３】図４Ａは、本例の電源供給装置が送出電力
に応じてＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）
を可変供給することを示している。すなわち、図４Ｂの
ように送出電力に応じてＴＸ＿ＡＧＣ電圧は変化し、そ
して図４ＣのようにＴＸ＿ＡＧＣ電圧の変化に従い出力
電圧（ＶＯＵＴ）は変化するので、送出電力に応じて
３．９〜５．０Ｖの範囲でＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力
電圧（ＶＯＵＴ）が可変調整されることになる。
に応じてＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力電圧（ＶＯＵＴ）
を可変供給することを示している。すなわち、図４Ｂの
ように送出電力に応じてＴＸ＿ＡＧＣ電圧は変化し、そ
して図４ＣのようにＴＸ＿ＡＧＣ電圧の変化に従い出力
電圧（ＶＯＵＴ）は変化するので、送出電力に応じて
３．９〜５．０Ｖの範囲でＤＣ／ＤＣ変換器２０の出力
電圧（ＶＯＵＴ）が可変調整されることになる。
【００３４】このような送出電力に対応するＴＸ＿ＡＧ
Ｃ信号は、図５に示した移動通信端末機内のＢ／Ｂチッ
プ（Base Band Chip）９０により出力される。図示の移
動通信端末機はＩＳ−９５規格のＣＤＭＡ端末機の一般
的構成をもつもので、特に詳しく説明するまでもない
が、Ｂ／Ｂチップ９０がどのようにしてＴＸ＿ＡＧＣ信
号を決定するか説明する。
Ｃ信号は、図５に示した移動通信端末機内のＢ／Ｂチッ
プ（Base Band Chip）９０により出力される。図示の移
動通信端末機はＩＳ−９５規格のＣＤＭＡ端末機の一般
的構成をもつもので、特に詳しく説明するまでもない
が、Ｂ／Ｂチップ９０がどのようにしてＴＸ＿ＡＧＣ信
号を決定するか説明する。
【００３５】Ｂ／Ｂチップ９０は、送出電力を制御する
ためにＴＸ＿ＡＧＣ電圧を決め、そのＴＸ＿ＡＧＣ信号
をＴＸ＿ＡＧＣ回路９２に印加する。このような電力制
御動作は２段階に分けて説明することができる。第１段
階の制御は端末機が最初に基地局をアクセスしようとす
る場合に該当し、いわゆる開ループ電力制御と呼ばれ
る。この開ループ電力制御時のＢ／Ｂチップ９０は、受
信信号の電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Streng
th Indicator）を検出し、該検出したＲＳＳＩと一定の
関係を有する送出電力を決める。このときの受信信号電
力と送出電力との間には下記数式９のような関係が成り
立つ。
ためにＴＸ＿ＡＧＣ電圧を決め、そのＴＸ＿ＡＧＣ信号
をＴＸ＿ＡＧＣ回路９２に印加する。このような電力制
御動作は２段階に分けて説明することができる。第１段
階の制御は端末機が最初に基地局をアクセスしようとす
る場合に該当し、いわゆる開ループ電力制御と呼ばれ
る。この開ループ電力制御時のＢ／Ｂチップ９０は、受
信信号の電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Streng
th Indicator）を検出し、該検出したＲＳＳＩと一定の
関係を有する送出電力を決める。このときの受信信号電
力と送出電力との間には下記数式９のような関係が成り
立つ。
【数９】 ＴＸ＿ＰＯＷＥＲ＝−（ＲＸ＿ＰＯＷＥＲ＋７３） ［ｄＢｍ］ ＴＸ＿ＰＯＷＥＲ：送出電力，ＲＸ＿ＰＯＷＥＲ：受信電力
【００３６】第２段階の制御は、第１段階の制御で端末
機が基地局と接続した後に行われる制御で、いわゆる閉
ループ電力制御と呼ばれる。この閉ループ電力制御時の
端末機は、基地局から送られてくる送出電力情報を受信
し、その送出電力情報に従った電力が送出されるように
ＴＸ＿ＡＧＣ信号の電圧値を決める。
機が基地局と接続した後に行われる制御で、いわゆる閉
ループ電力制御と呼ばれる。この閉ループ電力制御時の
端末機は、基地局から送られてくる送出電力情報を受信
し、その送出電力情報に従った電力が送出されるように
ＴＸ＿ＡＧＣ信号の電圧値を決める。
【００３７】このＢ／Ｂチップ９０により決められるＴ
Ｘ＿ＡＧＣ電圧が電圧供給装置の電圧制御電流源６０に
印加されることにより、送信モードにおいて、送出電力
に応じ調整したＤＣ電圧を動作電源として供給すること
ができる。
Ｘ＿ＡＧＣ電圧が電圧供給装置の電圧制御電流源６０に
印加されることにより、送信モードにおいて、送出電力
に応じ調整したＤＣ電圧を動作電源として供給すること
ができる。
【００３８】なお、当然ながら上記実施形態の各種数値
などは一例であり、たとえば、受信モードで３．９Ｖ、
送信モードで３．９Ｖ〜５．０Ｖの動作電源を供給する
具体例を説明しているが、このような動作電源の範囲は
移動通信端末機の種類に応じて異なる。また、バッテリ
によるＤＣ電圧を降圧して動作電源に使用する装置を説
明しているが、バッテリによるＤＣ電圧を昇圧して動作
電源に使用する装置でも適用可能である。あるいは、電
圧制御電流源のスイッチング素子としてバイポーラトラ
ンジスタを使用しているが、電界効果トランジスタを用
いても同様の機能が得られる。そして、本発明の電源供
給装置は、ＣＤＭＡ方式の端末機、ＧＳＭ方式の端末
機、ＦＭ方式の端末機など、各種の移動通信端末機に適
用し得る。
などは一例であり、たとえば、受信モードで３．９Ｖ、
送信モードで３．９Ｖ〜５．０Ｖの動作電源を供給する
具体例を説明しているが、このような動作電源の範囲は
移動通信端末機の種類に応じて異なる。また、バッテリ
によるＤＣ電圧を降圧して動作電源に使用する装置を説
明しているが、バッテリによるＤＣ電圧を昇圧して動作
電源に使用する装置でも適用可能である。あるいは、電
圧制御電流源のスイッチング素子としてバイポーラトラ
ンジスタを使用しているが、電界効果トランジスタを用
いても同様の機能が得られる。そして、本発明の電源供
給装置は、ＣＤＭＡ方式の端末機、ＧＳＭ方式の端末
機、ＦＭ方式の端末機など、各種の移動通信端末機に適
用し得る。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、従来複数必要であった
ＤＣ／ＤＣ変換器を１つですませることが可能となり、
このような電源供給装置とすることで移動通信端末機を
よりいっそう小型化することができる。さらに、送信モ
ードにおいて送出電力に応じＤＣ／ＤＣ変換器の出力電
圧を変化させるようにしたことで、各種レギュレータ及
び電力増幅器での損失を極力抑えられ、電力効率を大幅
に向上させることができる。したがって、本発明による
電源供給装置は、さらなる小型・軽量化を目指す移動通
信端末機に好適であり、通話可能時間を今以上に長くす
ることも可能となる。
ＤＣ／ＤＣ変換器を１つですませることが可能となり、
このような電源供給装置とすることで移動通信端末機を
よりいっそう小型化することができる。さらに、送信モ
ードにおいて送出電力に応じＤＣ／ＤＣ変換器の出力電
圧を変化させるようにしたことで、各種レギュレータ及
び電力増幅器での損失を極力抑えられ、電力効率を大幅
に向上させることができる。したがって、本発明による
電源供給装置は、さらなる小型・軽量化を目指す移動通
信端末機に好適であり、通話可能時間を今以上に長くす
ることも可能となる。
【図１】従来の移動通信端末機における電源供給装置を
示したブロック図。
示したブロック図。
【図２】本発明に係る電源供給装置を示したブロック
図。
図。
【図３】図２に示した電圧制御電流源の回路図。
【図４】分図Ａは送出電力（ＴｘＰＯＷＥＲ）とＤＣ／
ＤＣ変換器の出力電圧（Ｖout）との関係を示したグラ
フ、分図Ｂは送出電力（ＴｘＰＯＷＥＲ）とＴＸ＿ＡＧ
Ｃ電圧との関係を示したグラフ、分図ＣはＴＸ＿ＡＧＣ
電圧とＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧（Ｖout）との関係
を示したグラフ。
ＤＣ変換器の出力電圧（Ｖout）との関係を示したグラ
フ、分図Ｂは送出電力（ＴｘＰＯＷＥＲ）とＴＸ＿ＡＧ
Ｃ電圧との関係を示したグラフ、分図ＣはＴＸ＿ＡＧＣ
電圧とＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧（Ｖout）との関係
を示したグラフ。
【図５】移動通信端末機の構成例を示したブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/04 H02J 7/00 H04B 7/26
Claims (6)
- 【請求項１】 バッテリ供給電圧を変換した出力電圧を
発生し、該出力電圧のレベルを制御するためのフィード
バック電圧端をもつＤＣ／ＤＣ変換器と、このＤＣ／Ｄ
Ｃ変換器の出力電圧を分圧して前記フィードバック電圧
端へフィードバック電圧を提供する検出手段と、この検
出手段の分圧値を送信時の送出電圧に応じて変化させる
ことにより、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧を変化さ
せる出力電圧変更手段と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力
電圧を受けて受信部及び基底帯域信号処理部へ提供する
受信系のレギュレータと、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力
電圧を受けて送信部へ提供する送信系のレギュレータ
と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電圧により動作する電
力増幅部と、を備えてなり、前記検出手段が複数の直列
抵抗で構成され、そのうちの下流側の抵抗に対し前記出
力電圧変更手段が並列接続されており、送信時の送出電
力に応じて該出力電圧変更手段が電流を流すことで分圧
値を変えるようになっていることを特徴とする移動通信
端末機の電源供給装置。 - 【請求項２】 送信時に導通して送信系のレギュレータ
及び電力増幅部へ出力電圧を送るスイッチを備える請求
項１記載の電源供給装置。 - 【請求項３】 出力電圧変更手段は、送信時の送出電圧
を制御するためのＡＧＣ信号に応じて検出手段の分圧値
を変化させる請求項１又は請求項２記載の電源供給装
置。 - 【請求項４】 出力電圧変更手段は、ＡＧＣ信号がしき
い値を越えることでターンオンし、該ＡＧＣ信号に従い
ＤＣ／ＤＣ変換器のフィードバック電圧端から接地へ電
流を流すスイッチング素子を用いてなる請求項３記載の
電源供給装置。 - 【請求項５】 スイッチング素子は、ＡＧＣ信号をベー
ス端子に受け、ＤＣ／ＤＣ変換器のフィードバック電圧
端に接続されたコレクタ端子及び接地端に接続されたエ
ミッタ端子を有するトランジスタである請求項４記載の
電源供給装置。 - 【請求項６】 ＡＧＣ信号をスイッチング素子のベース
端子へ印加する抵抗と、前記ベース端子と接地端との間
に接続されたキャパシタと、をさらにもつ請求項５記載
の電源供給装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1998P7288 | 1998-03-05 | ||
| KR1019980007288A KR100264897B1 (ko) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 이동통신 단말기의 전원공급방법 및 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298342A JPH11298342A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3079095B2 true JP3079095B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=36915014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052222A Expired - Fee Related JP3079095B2 (ja) | 1998-03-05 | 1999-03-01 | 移動通信端末機の電源供給方法及びその装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6374127B1 (ja) |
| EP (1) | EP0940963B1 (ja) |
| JP (1) | JP3079095B2 (ja) |
| KR (1) | KR100264897B1 (ja) |
| CN (1) | CN1096140C (ja) |
| CA (1) | CA2264446C (ja) |
| DE (1) | DE69932554T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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