[发明专利]用于便携式时分多址无线电的电压上变换器

说明书

本发明一般涉及便携式无线电话电路，具体涉及具有改进效率并能促进电路小型化的电压上变换器。

电压上变换器一般被用于诸如便携式电话的便携式TDMA无线产品中，从而使由3.5V电池提供的电压提高到无线电话的发送器功率放大器和其它电路所需的5V电平。这种上变换器电路采用开关电压调节器和相对较大的电解电容器，效率较低。发明者认为有必要改进这种上变换器电路的效率并降低其尺寸，以使电路进一步小型化。

由此本发明的一个目的是改进无线电话电路；

本发明的另一个目的是改进电压上变换器电路；

本发明的再一个目的是促进便携式电话中使用的电压上变换器电路的小型化；

本发明的又一个目的是改进无线电话中使用的上变换器的效率。

根据本发明，一电容器与电池串联。开关电压调节器在信号发送的空闲周期对电容器充电。在信号发送期间，开关调节器被从电路中断开，电容器被切换进电路中与电池串联。以这种方式，在负载两端引入诸如从3V至5V的升压功能。由于电池和负载之间的电路所消耗的电能显著减少，故本发明使效率大幅度提高。本发明还可以在电压供给性能不退化的情况下允许使用更小和更廉价的部件。

本发明的创新性的目的和特点在所附权利要求中特别指出。通过参考以下说明并结合附图，可以对本发明的结构和操作方式以及目的和优点得到充分理解。

图1是显示现有技术的电压上变换器电路的电路图；

图2是显示根据优选实施例的电压上变换器电路的电路图；

图3是显示在信号发送的空闲周期中，图1电路的操作的等效电路图；

图4是显示在信号发送期间，图1电路的操作的等效电路图。

以下所提供的说明可使本技术领域的熟练人员能够实现和利用本发明，并且提出了发明者所设想的实施本发明的最佳方式。由于此处给出了本发明的基本原理，以提供易于实现且高效的用于TDMA便携式电话的电压上变换器，由此对于本技术领域的熟练人员来说可作出各种显而易见的改动。

图1显示在便携式电话中使用的现有技术的电压变换器。在该电路中，电容器C与负载R_LOAD并联。电池电压V_BAT与电感器L的第一端连接。电容器C和电感器L的第二端间连接一个二极管。二极管D和电感器L间的结点与晶体管开关SW的一端连接，该晶体管开关可由开关控制电路101控制接地。在图1的电路中，电容器C必须承担整个负载电压V_R，因此其尺寸较大。

图2显示根据本发明优选实施例的电压上变换器电路11。在该电路中，电池S₁的负极接地，其正极与开关SW1的第一端连接。开关SW1的第二端与电感器L的第一端，电容器C的第一端，和常规开关电压调节器电路13的第一端16连接。电容器C的第二端和二极管D的负极与开关调节器电路13的第二端14连接。

电容器C的第二端，二极管D的阴极，和开关调节器电路13的第二端14间的结点15被进一步连接至负载R_LOAD的第一端。二极管D的阳极与电感器L的第二端连接。电感器L的第二端被进一步连接至开关SW2的第一端。开关SW2的第二端接地。两个开关SW1,SW2的第三端或控制端19,17被施加各自的控制信号。

在便携式电话应用中，开关SW2的控制信号可以由诸如微控制器23的相关联控制电路提供。在这种应用中，负载R_LOAD包括发送功率放大器的供电端和其它电路。开关电压调节器电路13可以包括可从线性技术公司(Linear Technologies,Inc.)得到的部件，其部件编号为LT13721377或LT1371。电压源S₁可包括一个或多个电池。

开关调节器电路13用于向电容器C施加电压以将其充电至V_C。该开关调节器电路13可通过由其时钟线21提供的方波时钟信号而接通和断开，即开关，而方波时钟信号最好由微控制器控制。或者，可用合适的开关电路选择性地将开关调节器电路13与和其并联的电容器C连接或断开。

在操作中，在信号发送间隙之间的空闲相位，第一开关SW1在由开关调节器电路13提供的方波信号控制下交替地开和关，而第二开关SW2由信号线17上的微控制器控制信号控制保持接通。所得到的电路如图3所示。在图3的空闲相位电路中，开关调节器电路13将电容器C充电至电压V_C。该空闲相位可以是诸如GSM便携式电话协议的“空闲”时隙。