(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号源（６）から送信される微弱信号を利用して被電源供給回路（２、３、４）に電源供給する電源供給回路（１）において、
前記信号源から送信される前記微弱信号の受信アンテナとして使用されコンデンサ（Ｃ3）、受信コイル（Ｌ2）及び前記微弱信号の周波数に共振するように調整するためのトリマー・コンデンサ（ＴＣ）の閉回路により構成されたＬＣ共振回路（８）と、
アノードが前記受信コイルと前記トリマー・コンデンサとの接続点に接続され前記ＬＣ共振回路で誘起された誘導起電力によってオンされ半波整流するダイオード（ＳＤ）と前記トリマー・コンデンサとの直列回路に、前記ダイオードのカソードに接続され前記ダイオードで半波整流された前記誘導起電力を充電する平滑コンデンサ（Ｃ2）を並列接続して前記平滑コンデンサの両端子を前記被電源供給回路の電源端子に並列接続した整流回路（９）と、
入力端子が前記ＬＣ共振回路のコンデンサと前記受信コイルとの間に接続され、出力端子が前記受信コイル及び前記ダイオードの接続点と前記トリマー・コンデンサとの間に接続され、かつ前記被電源供給回路の入力側に接続され、電源端子が前記整流回路に接続されて前記平滑コンデンサの両端子から電源供給され前記ＬＣ共振回路に入力された前記微弱信号を増幅して前記被電源供給回路に入力する低出力インピーダンスのＣＭＯＳインバータＩＣ（１０）とを備えたことを特徴とする電源供給回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電源供給回路に係り、特にＬＣ共振回路に誘起した誘導起電力を整流することにより電源とする電源供給回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、無線通信によって患者等を検出する患者等の検出装置や非接触開錠の電気錠があった。このような患者等の検出装置や電気錠に使用されるポケット型携帯送受信機（応答器）５０は図３に示すように、電源供給回路５１、復調回路５２、制御回路５３、変調・増幅回路５４および送信アンテナ５５を備えている。また、電源供給回路５１は受信コイルＬ11およびコンデンサＣ11からなる受信アンテナ５６と、ダイオードＤ11および平滑コンデンサＣ12からなる整流回路５７とから構成されている。
【０００３】
本体送受信機（質問器）５８の送信アンテナ５９から送信される微弱電波ＥＷを受信する受信アンテナ５６は整流回路５７のダイオードＤ11のアノードに接続され、このダイオードＤ11のカソードは平滑コンデンサＣ12を介してアースに接続されている。また、受信アンテナ５６、ダイオードＤ11間には復調回路５２の入力側が接続され、復調回路５２の出力側は制御回路５３の入力側に接続され、制御回路５３の出力側は変調・増幅回路５４を介して送信アンテナ５５に接続されている。
【０００４】
さらに、整流回路５７のダイオードＤ11と平滑コンデンサＣ12との接続点は復調回路５２、制御回路５３および変調・増幅回路５４の電源端子にそれぞれ接続されている。また、復調回路５２、制御回路５３および変調・増幅回路５４の各グランド端子と、受信アンテナ５６および送信アンテナ５５とはそれぞれアースに接続されている。
【０００５】
このようなポケット型携帯送受信機５０において、本体送受信機５８の送信アンテナ５９から送信される微弱電波ＥＷは、この微弱電波ＥＷの周波数に共振するように調整された受信アンテナ５６で受信され、この受信アンテナ５６で誘起された誘導起電力が整流回路５７で整流されることにより、復調回路５２、制御回路５３および変調・増幅回路５４の電源として供給される。したがって、復調回路５２、制御回路５３および変調・増幅回路５４が動作し、受信アンテナ５６で受信された微弱電波ＥＷを入力する復調回路５２によって必要な情報信号が復調され、この情報信号に基づき制御回路５３でＩＤ（識別符号）の書き込み等が行われる。この制御回路５３で得られた情報を変調・増幅回路５４で変調して、送信アンテナ５５から本体送受信機５８の受信アンテナ（図示せず）に送信することができる。
【０００６】
このように、マンガン乾電池、水銀電池等の一次電池やニッカド電池、２次リチューム電池等の二次電池を電源として使用しなくとも、ポケット型携帯送受信機として機能させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成されたポケット型携帯送受信機５０は受信アンテナ５６に誘起した誘導起電力がダイオードＤ11をオンさせる電圧になると、図４に示すように整流回路５７のコンデンサＣ12が受信アンテナ５６のコンデンサＣ11に並列に接続されたことになるので、共振周波数がずれてしまう問題点があった。
【０００８】
また、復調回路５２、制御回路５３および変調・復調回路５４は負荷抵抗と見なせるので、図５に示すように受信アンテナ５６の受信コイルＬ11およびコンデンサＣ11に対して負荷抵抗Ｒが並列に接続されていることになる。したがって、負荷抵抗Ｒがダンピング抵抗になるので、著しくＱが低くなり選択度が悪くなる問題点があった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、ＬＣ共振回路に誘起した誘導起電力を後段に接続される回路の影響を受けずに整流して電源とし、また共振周波数を調整可能にした電源供給回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため本発明の電源供給回路は、信号源から送信される微弱信号を利用して被電源供給回路に電源供給する電源供給回路において、信号源から送信される微弱信号の受信アンテナとして使用されコンデンサ、受信コイル及び微弱信号の周波数に共振するように調整するためのトリマー・コンデンサの閉回路により構成されたＬＣ共振回路と、アノードが受信コイルとトリマー・コンデンサとの接続点に接続されＬＣ共振回路で誘起された誘導起電力によってオンされ半波整流するダイオードとトリマー・コンデンサとの直列回路に、ダイオードのカソードに接続されダイオードで半波整流された誘導起電力を充電する平滑コンデンサを並列接続して平滑コンデンサの両端子を被電源供給回路の電源端子に並列接続した整流回路と、入力端子がＬＣ共振回路のコンデンサと受信コイルとの間に接続され、出力端子が受信コイル及びダイオードの接続点とトリマー・コンデンサとの間に接続され、かつ被電源供給回路の入力側に接続され、電源端子が整流回路に接続されて平滑コンデンサの両端子から電源供給されＬＣ共振回路に入力された微弱信号を増幅して被電源供給回路に入力する低出力インピーダンスのＣＭＯＳインバータＩＣとを備えたものである。
【００１１】
【作用】
ＬＣ共振回路で信号源から送信される微弱信号と同じ周波数に共振点を合わせるために、トリマー・コンデンサでＬＣ共振回路のコンデンサの容量を調整する。ＬＣ共振回路で共振周波数が得られるとＬＣ共振回路には誘導起電力が誘起され、この誘導起電力によって整流回路のダイオードはオンされる。オンされたダイオードは誘導起電力を半波整流し、この半波整流された誘導起電力は平滑コンデンサに充電される。この平滑コンデンサに充電された誘導起電力によって低出力インピーダンスのＣＭＯＳインバータＩＣを駆動させ、ＬＣ共振回路で誘起された誘導起電力に同期させて発振させる。これにより、信号源からの微弱信号を増幅させると共にダイオードをオンさせることができるので、再びＣＭＯＳインバータＩＣを駆動させることができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の電源供給回路を備えたポケット型携帯送受信機の一実施例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
本発明の電源供給回路を備えたポケット型携帯送受信機（応答器）は図１に示すように、電源供給回路１、復調回路２、制御回路３、変調・増幅回路４および送信アンテナ５を備えている。
【００１４】
電源供給回路１は信号源である本体送受信機（質問器）６の送信アンテナ７から送信される微弱電波ＥＷの周波数に共振するように調整するためのトリマー・コンデンサＴＣを有するＬＣ共振回路８と、ＬＣ共振回路８で誘起された誘導起電力によってオンされ半波整流するショットキ・ダイオードＳＤおよびショットキ・ダイオードＳＤで半波整流された誘導起電力を充電する平滑コンデンサＣ2からなる整流回路９と、整流回路９の平滑コンデンサＣ2に充電された誘導起電力によって駆動されＬＣ共振回路８に入力された微弱電波ＥＷを増幅する低出力インピーダンスのＣＭＯＳインバータＩＣ１０とを備えている。なお、本体送受信機６の送信アンテナ７は送信コイルＬ1とコンデンサＣ1とからなり、またＬＣ共振回路８は受信アンテナとして使用され、受信コイルＬ2とコンデンサＣ3とからなる。
【００１５】
受信アンテナとして使用されるＬＣ共振回路８はアースに接続されたコンデンサＣ3が受信コイルＬ2に接続され、この受信コイルＬ2がアースに接続されたトリマー・コンデンサＴＣに接続されている。この受信コイルＬ2とトリマー・コンデンサＴＣとの接続点は、整流回路９のショットキ・ダイオードＳＤのアノードに接続され、このショットキ・ダイオードＳＤのカソードはアースに接続された平滑コンデンサＣ2に接続されている。
【００１６】
また、ＬＣ共振回路８のコンデンサＣ3と受信コイルＬ2との間にはＣＭＯＳインバータＩＣ１０の入力端子が接続され、このＣＭＯＳインバータＩＣ１０の出力端子は受信コイルＬ2およびショットキ・ダイオードＳＤの接続点とトリマー・コンデンサＴＣとの間に接続され、さらに復調回路２の入力側に接続されている。このようなＣＭＯＳインバータＩＣ１０の電源端子は整流回路９に接続され、グランド端子はアースに接続されている。
【００１７】
復調回路２の出力側は制御回路３の入力側に接続され、この制御回路３の出力側は変調・増幅回路４を介して送信アンテナ５に接続されている。なお、送信アンテナ５は送信コイルＬ3とコンデンサＣ4とからなる。復調回路２、制御回路３および変調・増幅回路４の電源端子は、それぞれ整流回路９に接続されている。また、復調回路２、制御回路３および変調・増幅回路４の各グランド端子と、送信アンテナ５とはそれぞれアースに接続されている。
【００１８】
このように構成された電源供給回路１を備えたポケット型携帯送受信機２０の動作について、以下説明する。
【００１９】
本体送受信機６の送信アンテナ７からポケット型携帯送受信機２０の受信アンテナとして使用されるＬＣ共振回路８に微弱電波ＥＷが送信されると、ＬＣ共振回路８はこの微弱電波ＥＷを受信する。この際、あらかじめＬＣ共振回路８で微弱電波ＥＷと同じ周波数に共振点を合わせるために、トリマー・コンデンサＴＣでＬＣ共振回路８のコンデンサＣ3の容量を調整しておく。ＬＣ共振回路８で共振周波数が得られるとＬＣ共振回路８には誘導起電力が誘起され、この誘導起電力は整流回路９のショットキ・ダイオードＳＤをオンするだけの電圧になる。
【００２０】
そして、ショットキ・ダイオードＳＤがオンされると、ＬＣ共振回路８で誘起された誘導起電力は半波整流され、この半波整流された誘導起電力は平滑コンデンサＣ2に充電される。この平滑コンデンサＣ2に充電された誘導起電力によって、ＣＭＯＳインバータＩＣ１０、復調回路２、制御回路３および変調・増幅回路４に電源が供給され、コンデンサＣ3、受信コイルＬ2およびトリマー・コンデンサＴＣからなるＬＣ共振回路８と、ＣＭＯＳインバータＩＣ１０とから構成される発振回路が、誘起された誘導起電力と同期して発振を始める。したがって、誘起された誘導起電力は復調回路２に入力されると共にショットキ・ダイオードＳＤをオンさせ、再び電源として復調回路２、制御回路３、変調・増幅回路４およびＣＭＯＳインバータＩＣ１０に供給される。また、受信コイル５に誘起した信号レベルが大きければ大きいほど電源電圧ＶDDを上昇させることができる。
【００２１】
次に、ＣＭＯＳインバータＩＣ１０で増幅された微弱信号は復調回路２で必要な情報信号が復調され、この情報信号に基づき制御回路３でＩＤ（識別符号）の書き込み等が行われる。この制御回路３で得られた情報を変調・増幅回路４で変調して、送信アンテナ５から本体送受信機６の受信アンテナ（図示せず）に送信することができる。
【００２２】
また、本実施例においては無線によって送信される微弱電波を利用して電源にしていたが、これに限らず、図２に示すように本実施例で用いられる電源供給回路１のＬＣ共振回路８のコイルＬ2、コンデンサＣ3間に微弱信号を出力する発振器１１を接続しても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の電源供給回路によれば、信号源から送信される微弱信号を利用して電源にする電源供給回路において、信号源から送信される微弱信号の周波数に共振するように調整するためのトリマー・コンデンサを有するＬＣ共振回路と、ＬＣ共振回路で誘起された誘導起電力によってオンされ半波整流するダイオードおよびダイオードで半波整流された誘導起電力を充電する平滑コンデンサからなる整流回路と、整流回路の平滑コンデンサに充電された誘導起電力によって駆動されＬＣ共振回路に入力された微弱信号を増幅する低出力インピーダンスのＣＭＯＳインバータＩＣとを備えていることにより、持続性のある電源供給を行うことができるので効率がよくなる。
【００２４】
また、ＣＭＯＳインバータＩＣの出力インピーダンスが低いことにより後段に接続される回路の影響を受けずに整流して電源とすることができるので、Ｑの著しい低下を防ぐことができる。さらに、ＣＭＯＳインバータＩＣ出力段後の容量成分等をトリマー・コンデンサで調整できるので、共振周波数を簡単に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電源供給回路の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の電源供給回路の他の実施例を示す回路図。
【図３】従来の電源供給回路を示す回路図。
【図４】従来の電源供給回路の動作を示す説明図。
【図５】従来の電源供給回路の動作を示す説明図。
【符号の説明】
１‥‥電源供給回路
２、３、４‥‥被電源供給回路
６‥‥本体送受信機（信号源）
８‥‥ＬＣ共振回路
９‥‥整流回路
１０‥‥ＣＭＯＳインバータＩＣ
Ｃ3‥‥コンデンサ
Ｌ2‥‥受信コイル
ＴＣ‥‥トリマー・コンデンサ
ＳＤ‥‥ショットキ・ダイオード（ダイオード）
Ｃ2‥‥平滑コンデンサ
【図１】
0003624009.tif 000002
【図２】
0003624009.tif 000003
【図３】
0003624009.tif 000004
【図４】
0003624009.tif 000005
【図５】
0003624009.tif 000006