(57)【要約】【課題】  電源の電圧が高く、負荷電流の少ないときにも電源部の効率を高めることが可能な送受信装置を提供する。【解決手段】  電源１０の電圧を所定の電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に負荷として接続される送信回路１２、受信回路１３及び送信回路１２と受信回路１３とを制御するための制御部１４とを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１にスイッチ手段１５を並列に接続し、少なくとも送信回路１２による送信の期間以外の期間に、制御部１４によってＤＣ／ＤＣコンバータ１１を非動作状態にすると共にスイッチ手段１５をオンにし、送信の期間にＤＣ／ＤＣコンバータ１１を動作状態にすると共にスイッチ手段１５をオフにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の電圧を所定の電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに負荷として接続される送信回路、受信回路及び前記送信回路と前記受信回路とを制御するための制御部とを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチ手段を並列に接続し、少なくとも前記送信回路による送信の期間以外の期間に、前記制御部によって前記ＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオンにし、前記送信の期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオフにしたことを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
前記受信回路による待ち受けの期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオンにし、前記待ち受けの期間以外の期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオフにしたことを特徴とする請求項１に記載の送受信装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段をＭＯＳ電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタで構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力消費の削減を図った送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送受信装置を図４及び図５を参照して説明する。無線部１は、無線回線を介して伝送されてきた電波信号（データ）ＳＲＦを受信し、これに対して所定の処理を施した後、受信信号ＳＲとして出力する。制御部２は受信認識部２１を有しており、受信認識部２１で無線部１からの受信信号ＳＲを受け認識し、これに基づく制御部２の状態（動作状態／非動作状態）に対応する出力命令信号Ｓ０１を受信認識部２１から出力するとともに、受信信号ＳＲに対して所定の処理を施す。駆動部３は、出力命令信号Ｓ０１を受け、これに基づく駆動信号ＳＤを制御部２に供給することにより、制御部２が受信信号ＳＲに対して所定の処理を施すための電源を供給するものである。
【０００３】
駆動部３は、切替部３１および駆動出力部３２を有している。図５に示すように、切替部３１は、出力命令信号Ｓ０１を受け、これに基づく切替信号ＳＳを駆動出力部３２に供給する。駆動出力部３２は、例えば、電界効果トランジスタによるシリーズレギュレータ４および例えばスイッチングレギュレータ型のＤＣ−ＤＣコンバータ５を有しており、切替信号ＳＳに応じて、シリーズレギュレータ４およびＤＣ−ＤＣコンバータ５のうちのいずれかを選択し、選択されたものからの出力を駆動信号ＳＤとして制御部２に供給する。
【０００４】
そして、データ受信時ではＤＣ−ＤＣコンバータ５が選択され、データ非受信時ではシリーズレギュレータ４が選択されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７６４９３号公報（図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリーズレギュレータは出力電圧を一定にするために入力・出力間の抵抗成分を制御するので、負荷電流が少ないときには効率が高くなるが、電源電圧の変動によって、電圧が上昇すると効率が低くなるという欠点を有する。
【０００７】
本発明は、電源の電圧が高く、負荷電流の少ないときにも電源部の効率を高めることが可能な送受信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に対して、本発明は、電源の電圧を所定の電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに負荷として接続される送信回路、受信回路及び前記送信回路と前記受信回路とを制御するための制御部とを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチ手段を並列に接続し、少なくとも前記送信回路による送信の期間以外の期間に、前記制御部によって前記ＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオンにし、前記送信の期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオフにした。
【０００９】
また、前記受信回路による待ち受けの期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオンにし、前記待ち受けの期間以外の期間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共に前記スイッチ手段をオフにした。
【００１０】
また、前記スイッチ手段をＭＯＳ電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタで構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１にスイッチ手段１５を並列に接続し、少なくとも送信回路による送信の期間以外の期間に、制御部によってＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共にスイッチ手段をオンにし、送信の期間にＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共にスイッチ手段をオフにしたので、負荷電流が少なくなる送信の期間以外の期間にはスイッチ手段から負荷電流が供給されるので、ＤＣ／ＤＣコンバータによる電力消費を押さえれる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、受信回路による待ち受けの期間にＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態にすると共にスイッチ手段をオンにし、待ち受けの期間以外の期間にＤＣ／ＤＣコンバータを動作状態にすると共にスイッチ手段をオフにしたので、負荷電流が最小となる待ち受けの期間にスイッチ手段から負荷電流が供給されるので、ＤＣ／ＤＣコンバータによる電力消費を押さえれる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、スイッチ手段をＭＯＳ電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタで構成したので、スイッチ手段のオン抵抗が極めて低くすることができ、ここでの消費電力が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の送受信装置の基本回路を示す。電池等からなる電源１０の電圧（例えば５ボルト）はＤＣ−ＤＣコンバータ１１の入力端１１ａに入力される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１はＰＷＭ（パルス幅変調）方式により、その出力端１１ｂに出力される出力電圧を一定の３．５ボルトにするが、負荷電流の多寡に関わらず、常時、数ｍＡの電流を消費しているので、負荷電流が大きいときは効率が高く、負荷電流が少ないときは効率が低下する。出力電圧は送信回路１２、受信回路１３、制御回路１４に供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１にはスイッチ手段１５が並列に接続される。
【００１５】
ここで、制御回路１４は送信モードと受信モードとの切替等を制御するが、受信モードの期間と送信モードの期間以外では待ち受け期間となっており、受信信号が入力されると受信モードに切り替える。送信モードでは送信回路１２内のパワーアンプ（図示せず）が動作することで最大（例えば１００ｍＡ）の電流を消費し、待ち受け期間では受信信号の有無を検出するのに必要な最低限の回路（例えば、制御回路１４内のプロセッサの一部やクロック発振器等）のみを動作させるだけなので消費電流は最も少なくなる（例えば、１ｍＡ以下。）。受信モードではそれらの中間の電流を消費する（例えば、数ｍＡ）。
【００１６】
また、制御回路１４は、各モードに対応してＤＣ−ＤＣコンバータ１１とスイッチ手段１５との動作を切り替えるためのイネーブル信号ＥＮを出力する。例えば、最大負荷電流を消費する送信モードではイネーブル信号ＥＮによってＤＣ−ＤＣコンバータ１１を動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオフにする。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１から負荷電流が供給され、この期間ではＤＣ−ＤＣコンバータ１１は高い効率で動作する。また、送信モード以外の期間、すなわち、受信モードや待ち受けモードでは、イネーブル信号ＥＮによってＤＣ−ＤＣコンバータ１１を非動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオンにしてスイッチ手段１５から負荷電流を供給する。スイッチ手段１５はシリーズレギュレータとして動作するものではなく単にオン／オフするだけであるので、そこでの消費電力は極めて少なくなる。
【００１７】
また、別の方式としては、例えば、最小の負荷電流を消費する待ち受けモードではイネーブル信号ＥＮによってＤＣ−ＤＣコンバータ１１を非動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオンにしてスイッチ手段１５から負荷電流を供給する。そして、送信モード及び受信モードではＤＣ−ＤＣコンバータ１１を動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオフにする。従って、待ち受け時にはスイッチ手段から負荷電流が供給されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の効率低下の問題が起きない。
【００１８】
図２は第一実施形態の回路を示す。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１はＤＣ−ＤＣコンバータ用集積回路（ＤＣ−ＤＣ／ＩＣと略称する）２１とその周辺に接続される回路素子とから構成される。ＤＣ−ＤＣ／ＩＣ２１内にはスイッチ素子（ＭＯＳ／ＦＥＴ）２１ｃと制御部２１ｄと比較部２１ｅとが構成され、スイッチ素子２１ｃは入力端子２１ａと出力端子２１ｂとの間に接続される。出力端子２１ｂとグランド間にはスイッチ素子（ＭＯＳ／ＦＥＴ）２２が接続される。また、ＤＣ−ＤＣ／ＩＣ２１の出力端子２１ｂとＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力端１１ｂとの間にインダクタ２３が接続され、出力端１１ｂとグランド間には分圧抵抗２４、２５が接続される。
【００１９】
スイッチ手段１５は、ＭＯＳ／ＦＥＴで構成され、このＭＯＳ／ＦＥＴのゲートは抵抗を介して入力端子１１ａにプルアップされ、制御用のＭＯＳ／ＦＥＴ２６によってドライブされる。そして、ＭＯＳ／ＦＥＴ２６のゲートは制御部２１ｄのイネーブル端子２１ｆに接続される。
【００２０】
上記のＤＣ−ＤＣコンバータ１１の構成は既知のものであるので、詳細説明は省略するが、分圧抵抗２４、２５で検出された出力電圧が比較部２１ｅで基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その誤差電圧に対応して制御部２１ｄによってスイッチ素子２１ｃ、２２が制御され、その結果として所定の出力電圧を出力する。
【００２１】
制御回路１４から出力されたイネーブル信号ＥＮはイネーブル端子２１ｆとＭＯＳ／ＦＥＴ２６のゲートに入力される。イネーブル端子２１ｆに入力されたイネーブル信号ＥＮは制御部２１ｄに入力される。そして、イネーブル信号ＥＮがハイレベルのときに制御部２１ｄが動作して出力端１１ｂに出力電圧を出力する。また、このときはＭＯＳ／ＦＥＴ２６がオンとなるので、スイッチ手段１５はオフとなる。一方、イネーブル信号ＥＮがローレベルのときは制御部２１ｄが非動作となり、スイッチ手段１５はオンとなる。
【００２２】
従って、例えば、送信モードでイネーブル信号ＥＮをハイレベルとし、送信モード以外の期間、すなわち、受信モードや待ち受けモードでローレベルとすれば、送信モードではＤＣ−ＤＣコンバータ１１を動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオフにすることができ、受信モードや待ち受けモードではＤＣ−ＤＣコンバータ１１を非動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオンにすることができる。
なお、送信モードと受信モードでイネーブル信号をハイレベルとし、待ち受けモードのときにのみイネーブル信号をローレベルとしてもよい。
【００２３】
図３は第二実施形態の回路を示す。この構成では、スイッチ手段１５がトランジスタで構成され、スイッチ素子２２がダイオードで構成される。また、スイッチ手段１５を駆動するトランジスタ２７が設けられそのコレクタはスイッチ手段１５であるトランジスタのベースに接続され、エミッタは接地される。さらに、コレクタが入力端子２１ａに接続されると共に、イネーブル端子２１ｆに接続され、エミッタが接地されたトランジスタ２８が設けられる。それ以外は図２と同じである。
【００２４】
そして、制御回路１４から出力されたイネーブル信号ＥＮはトランジスタ２８によってハイ／ローが反転してネーブル端子２１ｆに入力され、またトランジスタ２７によって反転してスイッチ手段１５に入力される。従って、イネーブル信号がローレベルのときにはイネーブル信号がハイレベルとなってイネーブル端子２１ｆに入力されるので制御部２１ｄが動作して出力端１１ｂに出力電圧を出力する。また、このときはトランジスタ２７がオフになるのでスイッチ手段１５もオフになる。一方、イネーブル信号がハイレベルのときには制御部２１ｄが非動作となりスイッチ手段１５はオンとなる
【００２５】
。
従って、送信モードでイネーブル信号ＥＮをローレベルとし、送信モード以外の期間、すなわち、受信モードや待ち受けモードでハイレベルとすれば、送信モードではＤＣ−ＤＣコンバータ１１を動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオフにすることができ、受信モードや待ち受けモードではＤＣ−ＤＣコンバータ１１を非動作状態にすると共に、スイッチ手段１５をオンにすることができる。
なお、送信モードと受信モードのときにイネーブル信号をローレベルとし、待ち受けモードのときにのみイネーブル信号をハイレベルとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の送受信装置の基本回路図である。
【図２】本発明の送受信装置の第一実施形態の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の送受信装置の第二実施形態の構成を示す回路図である。
【図４】従来の送受信装置の回路図である。
【図５】従来の送受信装置における駆動部の回路図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０：電源
１１：ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１ａ：入力端
１１ｂ：出力端
１２：送信回路
１３：受信回路
１４：制御回路
１５：スイッチ手段
２１：ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ
２１ａ：入力端子
２１ｂ：出力端子：
２１ｃ：スイッチ素子
２１ｄ：制御部
２１ｅ：比較部
２１ｆ：イネーブル端子
２２：スイッチ素子
２３：インダクタ
２４、２５：分圧抵抗
２６：スイッチ素子
２７、２８：トランジスタ：
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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