KR100293994B1

KR100293994B1 - 이동통신단말기의대기시간향상발진회로

Info

Publication number: KR100293994B1
Application number: KR1019980018604A
Authority: KR
Inventors: 김동호
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2001-07-12
Also published as: KR19990085910A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

이동통신단말기의 대기시간 향상 발진회로에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 과제

이동통신단말기의 대기시간 향상 발진회로를 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

제1컨버터와 상기 제1컨버터에 직렬로 연결되는 제2컨버터와 상기 제1컨버터의 입력단과 접지 사이에 연결되어 발진 인에이블 신호를 입력받아 오프되는 스위치와 상기 제1컨버터의 입력단과 상기 제2컨버터의 출력단에 연결되는 커패시터를 가지는 무선통신단말기의 발진회로에 있어서, 상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제2저항과, 상기 제2저항에 캐소드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 애노드가 연결되고, 정지 모드 시 상기 스위치가 오프되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "하이" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제2다이오드와, 상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제1저항과, 상기 제1저항에 애노드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 캐소드가 연결되고, 동작모드 시 상기 스위치가 온되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "로우" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제1다이오드로 이루어짐을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

이동통신단말기에 이용한다

Description

이동통신단말기의 대기시간 향상 발진회로{OSCILATOR CIRCUIT FOR IMPROVING WAITTING MODE OF MOBILE COMMUNICATION EQUIPMENT}

본 발명은 이동통신단말기의 발진회로에 관한 것으로, 특히 대기시간을 향상할 수 있는 발진회로에 관한 것이다.

통상적으로 개인통신서비스(Personal Communication Service: PCS) 폰, 휴대폰 등의 셀룰라(Cellular Phone) 폰과 차세대 디지털 무선전화기(Second Generation Codeless Telephone: CT2) 등과 같은 무선전화기는 배터리를 사용한다. 상기 배터리의 수명이 짧기 때문에 배터리의 수명 즉, 이동통신단말기의 대기시간을 향상시키기 위한 장치 및 회로와 배터리의 수명을 연장할 수 있는 방법이 지속적으로 연구되고 있다. 상기 이동통신단말기에서 대기시간은 발진회로의 동작시간으로서, 일정시간의 채널을 통해 자신의 호가 수신되는지를 검사하기 위한 채널검색시간과 키패드 등의 키 입력장치로부터 키가 입력되는지를 검사하기 위한 키 검색시간으로 구성된다. 상기 채널검색시간과 키 검색시간은 지속적으로 검색되는 것이 아니라 일정 주기시간을 가지고 검색된다. 이는 채널 및 키 입력의 검색을 지속적으로 하면 전류소모가 증가되어 배터리의 대기시간이 줄어들기 때문이다.

상기 키 입력 검색방법은 인터럽트(Interrupt) 방식에 의한 것과 일정 시간마다 주기적으로 키를 검색하는 폴링(Polling) 방식이 있다. 이하 설명에서는 폴링 방식에 대해서만 설명한다.

도1은 일반적인 이동통신단말기의 블록 구성도이다.

이하 도1을 참조하여 설명하면, 마이크로프로세서(10)는 동작모드와 정지모드를 가지고, 동작모드에서 전반적인 동작을 총괄한다. 상기 마이크로프로세서(10)는 기본적인 발진주파수를 발생하는 X-TAL(공지의 기술이므로 도시하지 않음)을 구비한다. 발진회로(20)는 상기 마이크로프로세서(10)의 제어를 받아 온/오프되며, 온되었을 때, 주기적 펄스신호를 발생하여 상기 마이크로프로세서(10)로 출력한다. 키입력부(30)는 다수의 숫자키와 기능키를 구비한다. RF부(40)는 송신부(41)와 수신부(43) 그리고 듀플렉서(45)로 이루어진다. 상기 송신부(41)는 상기 마이크로프로세서(10)의 제어를 받아 소정의 기저대역신호를 무선신호로 변조하여 출력한다. 상기 수신부(43)는 소정의 무선신호를 입력받아 기저대역신호로 복조하여 출력한다. 상기 듀를렉서(45)는 상기 송신부(41)로부터 출력되는 무선신호와 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신부(43)로 출력한다. 신호처리부(50)는 상기 수신부(43)로부터 출력된 중간주파수 신호를 입력받아 원래의 신호로 복원하여 음성신호이면 스피커(SP)를 통해 음성을 출력하고, 데이터이면 마이크로프로세서(100)로 출력한다. 또한 상기 신호처리부(50)는 마이크(MIC)를 통해 입력되는 음성신호 및 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 데이터를 기저대역신호로 변환하여 RF부(40)로 출력한다.

도2a는 종래의 발진회로를 나타낸 도면이고, 도2b는 그 파형도로서, 도1과 함께 키 검색시간 진입 및 이탈의 순으로 설명한다.

상기 마이크로프로세서(10)는 채널 검색을 마친 후 채널 검색 온/오프 신호를 오프하고 정진모드로 진입한다. 그리고 나서 발진 인에이블 신호를 상기 발진회로(20)로 출력한다. 발지회로(20)는 상기 발진 인에이블 신호를 입력받아 스위치(1)을 오프시킨다. 그러면 컨버터(2)의 입력단(Vth)에 하이(High) 전압이 입력되고, 컨버터(2)의 출력단(Vout')은 로우(Low)의 전압이 출력된다. 상기 컨버터(2)의 출력단 전압(Vout')은 컨버터(3)의 입력단이므로 로우의 전압이 인가되므로 컨버터(3)의 출력(Vout)은 하이 펄스가 출력된다. 상기 컨버터(3)가 하이 펄스의 전압이 출력된다. 상기 컨버터(3)가 하이 펄스의 전압이 출력되면캐패시터(C)를 충전한다. 상기 Vout의 하이 펄스는 상기 저항(R)과 캐패시터(C)에 의한 시정수 동안 하이 펄스의 전압을 유지하게 된다. 이때 Vout'의 전압은 로우 상태이다. 그리고 방전 시정수도 상기 저항(R)과 캐패시터(C)에 의해 이루어지므로 동일한 시정수를 갖게되어 도 2b의 Vth 출력파형과 같이 출력된다. 따라서 Vout의 출력 파형은 도2의 Vout과 같이 출력되므로 듀티 사이클(Duty Cycle)은 1:1이다. 상기 Vout의 하이 펄스는 마이크로프로세서(10)의 IRQ 단자로 입력된다. 상기 마이크로프로세서(10)는 상기 하이 펄스를 인가받아 키입력부(30)에서 키가 입력되는지를 스캔한다. 상기 마이크로프로세서(10)는 채널검색시간까지 설정된 시간동안 계속하여 상기 동작을 반복한다.

상술한 바와 같이 듀티 사이클이 1:1이 되므로 전류의 소모는 키 검색시간 동안 평균 소모전류가 1/2로 고정되어 더 이상 전류를 감소시킬 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신단말기의 동작모드와 정지모드에 따라 듀티 사이클의 비를 증가시켜 평균 소모전류를 줄이는 발진회로를 제공함에 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 제1컨버터와 상기 제1컨버터에 직렬로 연결되는 제2컨버터와 상기 제1컨버터의 입력단과 접지 사이에 연결되어 발진 인에이블 신호를 입력받아 오프되는 스위치와 상기 제1컨버터의 입력단과 상기 제2컨버터의 출력단에 연결되는 커패시터를 가지는 무선통신단말기의 발진회로에있어서, 상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제2저항과, 상기 제2저항에 캐소드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 애노드가 연결되고, 정지 모드 시 상기 스위치가 오프되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "하이" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제2다이오드와, 상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제1저항과, 상기 제1저항에 애노드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 캐소드가 연결되고, 동작모드 시 상기 스위치가 온되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "로우" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제1다이오드로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신단말기의 블록 구성도.

도 2a는 일반적인 이동통신단말기의 발진회로도

도 2b는 일반적인 발진회로에서의 파형도.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신단말기의 발진회로의 구성을 나타낸 도면.

도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 발진회로에서의 파형도.

도 4는 상기 도3a의 발진회로에 의한 대기시간 파형도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기의 발진회로로서, 상기 도1의 발진회로(20)에 적용되어 동작한다. 그리고 도3b는 상기 도3a에 따른 파형도이다. 그리고 도4는 본 발명에 따른 채널 검색시간과 키 검색시간의 파형과 종래의 채널 검색시간과 키 검색시간의 파형을 비교하여 나타내고 있다.

이하 도3과 도4를 참조하여 설명하면, 도3에서 제1컨버터(2)와 제2컨버터(3)는 입력 전압을 반전시켜 출력한다. 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1)는 상기 제1컨버터(2)의 입력단(Vth)과 출력단(Vout') 사이에 병렬로 연결된다. 상기 제1다이오드의 캐소드(Cathode)는 상기 제1저항(R1)에 연결되고, 애노드(Anode)는 상기 제1컨버터(2)의 Vout'에 연결된다. 그리고 제2저항(R2)와 제2다이오드(D2)는 상기 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1)에 병렬로 연결된다. 상기 제2다이오드(D2)의 방향은 상기 제1 다이오드(D1)와 반대이다. 상기 제1저항(R1)은 제2저항(R2)보다 크다.

마이크로프로세(10)가 채널 검색시간동안의 채널 검사르 f한 후에 발진 인에이블(OSC_EN) 신호를 발진회로(20)로 인가하고, 정지보드로 전환한다. 상기 정지모드는 상기 발진회로(20)가 상기 발진 인에이블 신호에 응답하여 상기 마이크로프로세서(10)로 인가할 때까지의 시간이다. 상기 발진회로(20)는 상기 발진 인에이블 신호가 인가되면 스위치(1)를 오프하여 동작한다. 상기 발진회로(20)가 동작되고 초기전원이 인가되면 제1컨버터(20)의 출력단 Vout'는 "로우" 또는 "하이"를 가질 수 있다. 여기서는 Vout'를 "하이"라고 가정하면 제2컨버터(3)의 출력단 Vout은 "로우"가 된다. 그러므로 전류는 제1다이오드(D1) →제1저항(R1) →캐패시터(C) →제2컨버터(3)의 출력단으로 경로를 형성한다. 이때 커패시터(C)는 상기 전류에 의해 충전되고, 상기 충전시간은 상기 제1저항(R1)과 커패시터(C)에 따른 제1 시정수에 의해 결정된다. 그리고 제2저항(R2)과 제2다이오드(D2)로는 상기 제2다이오드(D2)가 전류의 흐름에 역 방향으로 연결되어 있음으로 전류는 흐르지 않는다.

상기 제1저항(R1)과 제1다이오드(D1)에 의해 커패시터(C)가 충전되던 중 컨버터(2)의 입력단 전압 V소가 임계점에 도달하면 컨버터(2)의 Vout'는 "로우"로 반전되므로 제2컨버터(3)의 Vout은 "하이"가 출력되게 된다. 따라서 전류의 흐름은 커패시터(C) →제2저항(R2) →제2다이오드(D2) →제2컨버터의 출력 Vout으로 경로를 형성한다. 상기 전류에 의해 커패시터(C)가 충전되고, 상기 제1저항(1)과 제1다이오드(D1)로는 전류가 흐르지 않는다. 상기 충전시간은 제2저항(R2)와 커패시터(C)에 따른 제2 시정수에 의해 결정된다.

상기 Vout'의 출력과 Vout 그리고 임계치 V소와의 관계는 도3b와 같다. 도3b에서 보는 바와 같이 양방향 충전시간이 상이하다. 이는 제1저항(R1)이 제2저항(R2)보다 크므로 제1시정수는 제2시정수보다 크기 때문이다.

상기한 바와 같이 양방향 충전시간이 상이함으로 듀티 사이클의 변화를 가져오게 된다. 따라서 Vout은 제1저항(R1) 값과 제2저항(R2) 값에 따라 1:N의 비대칭형 구형파를 마이크로프로세서(10)으로 인가한다.

마이크로프로세서(10)는 발진회로(20)의 컨버터(3)의 Vout으로부터 출력되는 펄스를 인가받아 정지모드에서 동자모드로 전환하고, 상기 발진회로(20)에서 출력되는 1:N의 파형에 의해 키입력부(30)를 스캔하여 키의 입력을 검색한다.

도4에서 보는 바와 같이 N의 설정에 따라 키 검색시간의 주기를 크게할 수 있음을 나타내고 있다. 도4에서 점선은 키검색에 따른 총 검색 시간동안에 소모되는 평균전류를 나타내고 있다. 도4에서 종래 키검색에 따른 총 검색 시간동안의 평균 소모 전류는 1/2이다. 그리고 도4에서 본 발명에 따른 평균소모 전류는 1/(N+1)이다. 예를 들어, N값이 4일 때, 전류 소모는 1/2에서 1/5로 줄게된다.

예를 들어, 전류소모가 1/2에서 1/5로 감소할 때, 무선전화기에서의 대기시간을 40% 향상시킬 수 있고, 차세대 디지털 무선전화기에서는 약 2.5배 이상의 대기시간을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 키 검색에 따른 소모전류를 줄임으로써 이동통신단말기의 대기시간을 향상할 수 있는 이점이 있다.

Claims

제1컨버터와 상기 제1컨버터에 직렬로 연결되는 제2컨버터와 상기 제1컨버터의 입력단과 접지 사이에 연결되어 발진 인에이블 신호를 입력받아 오프되는 스위치와 상기 제1컨버터의 입력단과 상기 제2컨버터의 출력단에 연결되는 커패시터를 가지는 무선통신단말기의 발진회로에 있어서,

상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제2저항과,

상기 제2저항에 캐소드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 애노드가 연결되고, 정지 모드 시 상기 스위치가 오프되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "하이" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제2다이오드와,

상기 제1컨버터의 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되는 제1저항과,

상기 제1저항에 애노드가 연결되고 상기 제1컨버터의 출력단에 캐소드가 연결되고, 동작모드 시 상기 스위치가 온되어 상기 제2컨버터의 출력단이 "로우" 전압에 의해 상기 제1저항과 커패시터로 전류의 흐름을 유도하는 제1다이오드로 이루어짐을 특징으로 하는 발진회로.