(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の基準電位（Ｐ）に対して第２の極性を有する作動電圧（Ｖ＋）により給電される移動無線装置の内部に備えらた固定の基準電位（Ｐ）に対して第１の極性を有する出力電圧（Ｖ−）を発生するための回路装置であって、移動無線装置内においては呼出信号発生器が、呼出しの到来の際に交流電圧またはクロック電圧の形態の呼出信号発生器供給電圧（Ｖclk）により制御されるようになった前記回路装置において、前記回路装置が、移動無線装置の作動中に第１の回路入力端子（Ｅ２、Ｅ）において前記呼出信号発生器供給電圧（Ｖclk ）により制御されることを特徴とする移動無線装置における電圧極性の反転回路装置。
【請求項２】
ａ）トランジスタ（Ｔ）の負荷区間の第１の端子（Ｄ）と作動電圧（Ｖ＋）に対する第２の回路入力端子（Ｅ１）との間にコイル（Ｌ）が接続されており、
ｂ）トランジスタ（Ｔ）の負荷区間の第２の端子（Ｓ）が固定の基準電位（Ｐ）に接続されており、
ｃ）トランジスタ（Ｔ）の制御端子（Ｇ）が第２の回路入力端子（Ｅ２）に接続されており、
ｄ）トランジスタ（Ｔ）の負荷区間の第１の端子（Ｄ）と第１のダイオード（Ｄ１）の陰極（Ｋ１）との間に第１のコンデンサ（Ｃ１）が接続されており、
ｅ）第１のダイオード（Ｄ１）の陰極（Ｋ１）が第２のダイオード（Ｄ２）の陽極（Ａ２）に接続されており、
ｆ）第２のダイオード（Ｄ２）の陰極（Ｋ２）が固定の基準電位（Ｐ）に接続されており、
ｇ）固定の基準電位（Ｐ）と第１のダイオード（Ｄ１）の陽極（Ａ１）との間に第２のコンデンサ（Ｃ２）が接続されており、
ｈ）第１のダイオード（Ｄ１）の陽極（Ａ１）が出力電圧（Ｖ−）に対する回路出力端子（Ａ）と接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
第２の回路入力端子（Ｅ１）と固定の基準電位（Ｐ）との間に第３のコンデンサ（Ｃ４）が接続されていることを特徴とする請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
トランジスタ（Ｔ）の制御端子（Ｇ）の前に電流制限抵抗（Ｒ１）が接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の回路装置。
【請求項５】
第１の回路入力端子（Ｅ２）と固定の基準電位（Ｐ）との間に追加的な電気抵抗（Ｒ２）が接続されていることを特徴とする請求項２ないし４の１つに記載の回路装置。
【請求項６】
回路出力端子（Ａ）とトランジスタ（Ｔ）の制御端子（Ｇ）との間に負帰還抵抗（Ｒ３）が接続されていることを特徴とする請求項２ないし５の１つに記載の回路装置。
【請求項７】
トランジスタ（Ｔ）、第１および第２のダイオード（Ｄ１、Ｄ２）が単一のチップ（ＭＭＩＣ）の上に集積されていることを特徴とする請求項２ないし６の１つに記載の回路装置。
【請求項８】
トランジスタ（Ｔ）、第１および第２のダイオード（Ｄ１、Ｄ２）、電流制限抵抗（Ｒ１）が単一のチップ（ＭＭＩＣ）の上に集積されていることを特徴とする請求項４記載の回路装置。
【請求項９】
ａ）移動無線装置の作動中に第１のコンデンサ（Ｃ１）の第１の端子に、呼出信号発生器供給電圧（Ｖclk ）が与えられており、
ｂ）第１のコンデンサ（Ｃ１）の第２の端子が第１のダイオード（Ｄ１）の陰極（Ｋ１）と接続されており、
ｃ）第１のダイオード（Ｄ１）の陰極（Ｋ１）が第２のダイオード（Ｄ２）の陽極（Ａ２）と接続されており、
ｄ）第２のダイオード（Ｄ２）の陰極（Ｋ２）が基準電位（Ｐ）と接続されており、
ｅ）第１のダイオード（Ｄ１）の陽極（Ａ１）が第２のコンデンサ（Ｃ２）の第１の端子と接続されており、
ｆ）第２のコンデンサ（Ｃ２）の第２の端子が基準電位（Ｐ）と接続されており、
ｇ）第２のコンデンサ（Ｃ２）の第１の端子が回路出力端子（Ａ）と接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項１０】
呼出信号発生器供給電圧（Ｖ〜）が基準電位（Ｐ）に対して第２の極性を有する電圧パルスから成る方形電圧であることを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の回路装置。
【請求項１１】
第１および第２のダイオード（Ｄ１、Ｄ２）が単一のチップ（ＭＭＩＣ）の上に集積されていることを特徴とする請求項９記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動電圧に対して極性を反転された出力電圧を発生するため移動無線装置における電圧極性を反転するための回路装置に関する。
【０００２】
本発明は特に、電池電圧により給電される移動無線装置（たとえば移動電話）において固定的な基準電位に対して正または負の電圧から負または正の電圧を発生する回路装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
一般にＭＥＳＦＥＴベースの上に１つまたはそれ以上のＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ（たとえばＭＭＩＣ電力増幅器）を有する正の電池電圧により給電される移動無線装置では、たとえばＭＥＳＦＥＴの作動のために負のゲート‐バイアス電圧が必要とされる。負の電圧を電池により作動する電子式装置で発生し得る公知の回路の変形例では、発振器またはマルチバイブレータを用いて正および負の電圧振幅を有する交流電圧が発生され、また続いて整流される。回路の他の変形例では、ＭＭＩＣ電力増幅器の入力端に与えられている受信された高周波信号の整流により負の電圧が発生される。
【０００４】
しかし、これらの両方法は欠点を有する。すなわち、前記の第１の方法では移動無線装置における発振器により、装置の作動特性を損うおそれのある追加的な交流電圧信号が発生される。たとえば信号に擾乱スペクトルが重畳され、またはたとえばマイクロプロセッサのような移動電話における隣りの構成要素が影響され、従ってまた損なわれる。
【０００５】
前記の第２の方法では、ＭＭＩＣ電力増幅器が高周波信号を与えられた後に初めて投入され、また比較的高い信号レベルの際にしか機能し得ないことが特に不利に作用する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、冒頭に記載した種類の回路装置において擾乱の少ない回路装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴を有する回路装置により解決される。本発明による回路装置の有利な実施態様は従属請求項２ないし１１に記載されている。
【０００８】
本発明による回路装置は、追加的な発振器を必要とせずに、移動電話に既に設けられている呼出信号発生器の供給電圧、いわゆるクロック電圧を使用するので、特に擾乱が少ない。呼出信号発生器の供給電圧は、移動電話に設けられている呼出信号発生器を到来する呼出の際に駆動する交流電圧またはクロック電圧である。
【０００９】
さらに、本発明による回路装置は、呼出信号発生器の供給電圧が移動無線装置に永続的に存在しているので、永久的に作動電圧に対して極性反転された出力電圧を供給するという別の特別な利点を有する。
【００１０】
本発明による回路装置は、構成部品に対する大きな費用なしに、従ってまたわずかな所要時間で実現可能であるという特別な利点を有する。コイルおよびコンデンサを除いてすべての構成要素は簡単に単一のＭＭＩＣチップの上に集積できる。
【００１１】
本発明による回路装置の作動のために追加的な発振器は必要でない。作動電圧および呼出信号発生器の供給電圧は移動無線装置に既に用意されているものであり、回路装置のために固有に発生させる必要はない。
【００１２】
本発明による回路装置の第１の好ましい実施態様は下記の特徴を有する。すなわちトランジスタの負荷区間、特に電界効果トランジスタのソース‐ドレイン区間の第１の端子と第１の回路入力端子との間にコイルが接続されており、またトランジスタの負荷区間の第２の端子が固定の基準電位と導電的に接続されている。第１の回路入力端子には基準電位に対して第２の極性（たとえば正）を有する作動電圧が与えられる。さらに、トランジスタの制御端子が制御線を介して第２の回路入力端子に接続されており、この第２の回路入力端子に呼出信号発生器の供給電圧が与えられる。トランジスタの負荷区間の第１の端子と第１のダイオードの陰極との間に第１のコンデンサが接続されており、また第１のダイオードの陰極が第２のダイオードの陽極に接続されている。第２のダイオードの陰極は固定の基準電位に接続されており、他方では固定の基準電位と第１のダイオードの陽極との間に第２のコンデンサが接続されている。第１のダイオードの陽極は回路出力端子と接続されており、この回路出力端子から固定の基準電位に対して第１の極性（たとえば負）を有する出力電圧が取り出される。
【００１３】
本発明による回路装置のこの実施態様は、トランジスタの遮断切換の後のコイルにおける電圧過上昇によって第１のコンデンサが固定の基準電位に対して正の電圧に充電されるという基本的な機能原理に従って動作する。トランジスタの投入段階の間に第１のコンデンサが次いで第２のコンデンサを固定の基準電位に対して負の電圧に充電し、この電圧が外から取り出される。
【００１４】
呼出信号発生器の供給電圧はたとえば固定の基準電位に対して第２の極性を有する電圧パルス、特に方形波電圧から成っている。
【００１５】
本発明による回路装置の上記の第１の実施態様の好ましい構成例では、呼出信号発生器の供給電圧として方形波電圧が使用される。それによりコイルには有利なことに非常に高い電圧過上昇が発生され、それによって回路装置の効率が改善される。
【００１６】
さらに、本発明による回路装置のこの実施態様の好ましい構成例では、トランジスタの制御接続線（第２の回路入力端子と制御端子との間の接続）に、呼出信号発生器の供給電圧が作動中に強く崩壊するのを防止する電流制限抵抗が接続されている。
【００１７】
さらに制御線には有利なことに、呼出信号発生器の供給電圧を発生する電圧源を直流的に回路装置から脱結合する第３のコンデンサを接続できる。
【００１８】
本発明による回路装置の第１の実施態様の別の有利な構成例では、第１の回路入力端子と固定の基準電位との間に第４のコンデンサが接続されている。それにより、正の作動電圧を供給する電圧源を交流的に回路装置から脱結合することができる。
【００１９】
本発明による回路装置の第１の実施態様の特に好ましい構成例では、回路出力端子とトランジスタの制御線との間に負帰還抵抗が接続されており、それを介してトランジスタＴの制御端子が負の電圧を供給され、またトランジスタがそれにより特に電流節減して動作し得る。
【００２０】
さらに、第２の回路入力端子または第３のコンデンサと固定の基準電位との間に追加的な電気抵抗を接続することもできる。これは有利なことに固定の基準電位に対してのトランジスタの制御端子における電位を安定化させる。
【００２１】
トランジスタとしては有利なことに電界効果トランジスタもバイポーラトランジスタも使用できる。
【００２２】
本発明による回路装置の簡単化された第２の好ましい実施態様では、回路装置の上記の第１の好ましい実施態様に対して、トランジスタおよびコイルならびに作動電圧を有する第１の回路入力端子が省略されている。呼出信号発生器の供給電圧を供給する電圧源はここでは直接に第１のコンデンサの第１の端子と接続されている。これは作動中に固定の電位に対して第２の極性を有する電圧に充電され、その値は最大で呼出信号発生器の供給電圧の最大値に相当する。この簡単化された実施態様は、特にわずかな構成部品の費用で製造可能であるという特別な利点を有する。
【００２３】
移動無線装置という用語は本発明との関連で広く解釈するものとする。すなわち、電磁波による情報の受信に適しているすべての移動電子装置として理解すべきである。
【００２４】
【実施例】
本発明による回路装置の実施例を図面について以下に説明する。
【００２５】
図１の回路装置ではトランジスタＴはたとえば電界効果トランジスタとして構成されている。トランジスタＴのドレイン端子Ｄ（上記の負荷区間の第１の端子に相当）と正の作動電圧Ｖ＋（たとえば＋３Ｖ）が与えられている第１の回路入力端子Ｅ１との間にコイルＬ（たとえば１０μＨのインダクタンスを有する）が接続されている。トランジスタＴのソース端子Ｓ（上記の負荷区間の第２の端子に相当）は固定の基準電位Ｐ（たとえば接地）と接続されており、またトランジスタＴのゲート端子Ｇ（上記の制御端子に相当）は呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk （たとえば＋３Ｖの方形パルスを有する方形波電圧、図２参照）が与えられている第２の回路入力端子Ｅ２と接続されている。ドレイン端子Ｄと第１のダイオードＤ１の陰極Ｋ１との間に第１のコンデンサＣ１（たとえば約１ｎＦのキャパシタンスを有する）が接続されている。同時に第１のダイオードＤ１の陰極Ｋ１は第２のダイオードＤ２の陽極Ａ２と接続されており、また第２のダイオードＤ２の陰極Ｋ２は固定の基準電位Ｐと接続されている。固定の基準電位Ｐと第１のダイオードＤ１の陽極Ａ１との間に第２のコンデンサＣ２（たとえば約１ｎＦのキャパシタンスを有する）が接続されている。第１のダイオードＤ１の陽極Ａ１は回路出力端子Ａと接続されており、この回路出力端子から負の電圧Ｖ−（上記のインダクタンスおよびキャパシタンスの値の際には約−６ないし−９Ｖ）が取り出される。
【００２６】
オプションにより、図１の回路装置においてゲート供給線（ゲート端子Ｇと第２の回路入力端子Ｅ２との間の接続）にたとえばＲ＝１ｋΩを有するゲート直列抵抗Ｒ１（電流制限抵抗）を接続できる（図１中に破線で記入されている）。これは場合によっては呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk の強い崩壊を防止する。
【００２７】
さらに、固定の基準電位Ｐと第２の回路入力端子Ｅ２との間に、トランジスタＴのゲート（Ｇ）‐ソース（Ｓ）電位を安定化させる追加的な電気抵抗Ｒ２（たとえばＲ＝２０ｋΩ）を接続できる（図１中に破線で記入されている）。
【００２８】
呼出信号発生器の供給電圧（Ｖclk ）の供給を回路装置から直流的に脱結合するため、第２の回路入力端子Ｅ２とゲート端子Ｇまたはゲート直列抵抗Ｒ１との間にたとえば１ｎＦのキャパシタンスを有する第３のコンデンサＣ３を接続できる（同じく図１中に破線で記入されている）。
【００２９】
さらに、コイルＬを作動電圧（Ｖ＋）の供給から脱結合するため回路入力端子Ｅ１と固定の基準電位Ｐとの間にたとえば２ｎＦのキャパシタンスを有する第４のコンデンサＣ４を接続できる（図１中に破線で記入されている）。
【００３０】
さらに、トランジスタＴに負のゲート電圧を供給するため回路出力端子Ａとゲート端子Ｇまたはゲート直列抵抗Ｒ１との間に負帰還抵抗Ｒ３が接続されている（図１中に破線で記入されている）。それにより回路装置の特に電流節減した作動が達成される。
【００３１】
図２には、トランジスタＴの駆動のために使用可能であり、また移動無線装置（たとえば移動電話）で得られる呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk の一例を示す電圧‐時間ダイアグラムが示されている。横軸には時間が、また縦軸には電圧Ｖがとられている。呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk は、固定の基準電位Ｐ（たとえば接地）に対してたとえば＋３Ｖのパルス高さとたとえば５ＭＨｚと１５ＭＨｚとの間の周波数とを有し、また第２の回路入力端子Ｅ２に与えられている方形波電圧である。
【００３２】
図３に示されている電圧‐時間ダイアグラムは図１中に示されている回路装置の符号Ｉを付されている節点における電圧経過の概要を示す。図２と同様に横軸には時間が、また縦軸には電圧Ｖがとられている。それによれば節点Ｉには呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk のパルス休止時間の間に基準電位Ｐに対して作動電圧Ｖ＋と比較して高められた約＋６ないし＋９Ｖの最大値を有する電圧が与えられている。パルスの間は節点Ｉは、トランジスタＴが導通状態に切換えられているので、固定の基準電位Ｐにある。作動電圧Ｖ＋と比較して高められた電圧は、コイルＬの無電流状態への切換の際に生じ、第１のコンデンサＣ１を充電する電圧過上昇により生ぜしめられる。理想的な電圧経過は図３中に破線で記入されている。
【００３３】
図４に示されている電圧‐時間ダイアグラムは図１中に符号Ｋを付されている節点における電圧経過の概要を示す。図２と同様に横軸には時間が、また縦軸には電圧Ｖがとられている。呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk のパルス休止時間の間にここでは固定の基準電位Ｐに対して約−６ないし−９Ｖの最大値を有する電圧が与えられている。この電圧は、トランジスタＴが導通状態に切換えられている際、従ってまた第１のコンデンサＣ１の正極が固定の基準電位に接続されている際に、第２のコンデンサＣ２が固定の基準電位に対して負の電圧Ｖ−に充電されることにより発生される。理想的な電圧経過は図３中に再び破線で記入されている。
【００３４】
回路出力端子Ａからは、負荷されていない状態で、約−６ないし−９Ｖの純粋な直流電圧が取り出される。
【００３５】
３つの増幅器段Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と結び付けられた本発明による回路装置の図５に示されているブロック図では、３つの増幅器段Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を有する電力増幅器チップＭＭＩＣと結び付けて、トランジスタＴ、ダイオードＤ１およびＤ２および場合によっては第１、第２および／または第３の電気抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が電力増幅器チップＭＭＩＣの上に集積されていることがわかる。コイルＬ、第１および第２のコンデンサＣ１、Ｃ２ならびに場合によっては第３および第４のコンデンサＣ３、Ｃ４は電力増幅器チップＭＭＩＣの外側に配置されている。
【００３６】
図６に示されている回路装置では、以上に図１に関して説明した回路装置との相違点として、コイルＬおよびトランジスタＴならびに正の作動電圧Ｖ＋が省略されており、また第１のコンデンサＣ１の端子Ｅが呼出信号発生器の供給電圧Ｖclk に接続されている。第１のコンデンサＣ１の端子Ｅおよび節点Ｋにおける電圧経過は先に図３および図４に関して説明した節点ＩまたはＫにおける電圧経過に原理的に相当するが、より小さい電圧値を有する。
【００３７】
この図６の回路装置は特に、正の作動電圧Ｖ＋に対して大きさを高められた負の電圧Ｖ−が必要とされない場合に、移動無線装置（移動電話）に使用するために適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回路装置の第１の実施例の回路図。
【図２】トランジスタを制御するための呼出信号発生器の供給電圧の電圧‐時間ダイアグラムの概要図。
【図３】図１中に符号Ｉを付されている図１の回路装置の節点における電圧経過の電圧‐時間ダイアグラムの概要図。
【図４】図１中に符号Ｋを付されている図１の回路装置の節点における電圧経過の電圧‐時間ダイアグラムの概要図。
【図５】ＭＭＩＣ電力増幅器と結び付けての本発明による回路装置のブロック図。
【図６】本発明による回路装置の第２の実施例の回路図。
【符号の説明】
Ａ    回路出力端子
Ｅ、Ｅ２    回路入力端子
Ｌ    コイル
ＭＭＩＣ    ＭＭＩＣチップ
Ｐ    基準電位
Ｔ    トランジスタ
【図１】
0003722954.tif 000002
【図２】
0003722954.tif 000003
【図３】
0003722954.tif 000004
【図４】
0003722954.tif 000005
【図５】
0003722954.tif 000006
【図６】
0003722954.tif 000007