(57)【要約】【課題】  携帯端末機の使用時、携帯端末機の温度を低下でき、且つ、バッテリ使用時間を増加できるＰＡＭ電源制御装置を提供する。【解決手段】  基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部と、送受信周波数を分離する送受転換部と、前記アンテナ部及び送受転換部を通して受信される信号を増幅及び周波数変換して出力する高周波受信部と、制御信号をスイッチ部及び直流／直流変換器に送出する制御部と、前記制御部から制御信号を受けてバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するスイッチ部と、前記制御部から制御信号を受けて、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧だけ低下してＰＡＭに供給する直流／直流変換器と、前記制御部の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部と、前記高周波送信部の出力信号を増幅して前記送受転換部に出力するＰＡＭと、を含んで携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置を構成する。【選択図】図１
2005143096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部と、
送受信周波数を分離する送受転換部と、
前記アンテナ部及び送受転換部を通して受信される信号を増幅及び周波数変換して出力する高周波受信部と、
制御信号をスイッチ部及び直流／直流変換器に送出する制御部と、
前記制御部から制御信号を受けてバッテリの電圧を電力増幅器モジュール（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ：以下、ＰＡＭと略称する）の駆動電圧に供給するスイッチ部と、
前記制御部から制御信号を受けて、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧だけ低下してＰＡＭに供給する直流／直流変換器と、
前記制御部の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部と、
前記高周波送信部の出力信号を増幅して前記送受転換部に出力するＰＡＭと、
を含んで構成されたことを特徴とする携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記高周波受信部の出力を受けて適正な出力電圧に該当する基準電圧を計算し、それによる制御信号を送出することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項３】
前記基準電圧は、
基地局から携帯端末機に要求される送出電力を送出するための理想的なレベルの電圧をＰＡＭに供給する電圧であることを特徴とする請求項２記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項４】
前記制御信号は、
デジタル信号であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項５】
前記制御信号は、
ＰＤＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項６】
前記スイッチ部は、
バッテリ電圧と前記制御部によって定められた出力電圧とが同一になると、オンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項７】
前記直流／直流変換器は、
バッテリの電圧が前記制御部によって定められた出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧のレベルだけ低下してＰＡＭに供給することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項８】
前記ＰＡＭは、
前記スイッチ部又は直流／直流変換器から駆動電源の供給を受けて動作することを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項９】
前記スイッチ部は、
ＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する非活性回路と、
前記非活性回路によってオンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するロードスイッチ部と、
バッテリの電圧と直流／直流変換器の出力電圧とを比較する比較部と、から構成されたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１０】
前記非活性回路は、
スイッチング回路であって、ＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する回路であることを特徴とする請求項９記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１１】
前記比較部は、
バッテリの電圧と直流／直流変換器の出力電圧とを比較し、バッテリの電圧が前記直流／直流変換器の出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧のレベルだけ低下してＰＡＭに供給することを特徴とする請求項９記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
バッテリの電圧と前記直流／直流変換器の出力電圧とが同一になる瞬間から前記直流／直流変換器の駆動を中止させ、前記バッテリの電圧を直ちに前記ＰＡＭに供給させることを特徴とする請求項１１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１３】
前記直流／直流変換器は、
ステップダウン変換器であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１４】
前記制御部から制御信号を受けて、基地局から要求された送出電力を出力するのに必要なレベルのＰＡＭ駆動電圧を供給する基準電圧に変換して出力する積分回路を更に含むことを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１５】
前記直流／直流変換器は、
前記積分回路から出力される基準電圧の供給を受けて差動増幅信号を出力する差動増幅器と、
前記差動増幅信号を受けてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調制御器と、
前記パルス幅変調信号を利用して内部のスイッチング素子をターンオンにし、それによって発生する出力電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するスイッチングＦＥＴと、
前記スイッチング素子がターンオンになるときにエネルギーを保存し、スイッチング素子がオフになると保存されたエネルギーを負荷に伝達するインダクタと、
前記出力電圧のリップルやノイズを除去するフィルタと、
前記差動増幅器にＰＡＭ駆動電圧のレベルをフィードバックさせるフィードバック部と、から構成されることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１６】
前記差動増幅器は、
前記フィードバック部を通してフィードバックされるＰＡＭ駆動電圧のレベルと前記基準電圧による出力電圧のレベルとを比較し、比較結果による差動増幅信号を出力することを特徴とする請求項１５記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１７】
前記パルス幅変調制御器は、
前記差動増幅信号のレベルと鋸波パルスとを比較し、差動増幅信号のレベルに相応するデューティ比を有するパルス幅変調信号を出力することを特徴とする請求項１５記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、
ＭＳＭ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｍ）であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【請求項１９】
要求される出力電力に相応する基準駆動電圧によって制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号によって入力駆動電圧を調節する適応部と、
前記調節された駆動電圧によって駆動される増幅部と、を含んで構成されることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２０】
前記要求される送信電力は、基地局から伝送されることを特徴とする請求項１９記載の信号処理装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記基地局から受信された電力による出力電力を算出し、算出された出力電力に該当する前記増幅部の駆動電圧を決定することを特徴とする請求項２０記載の信号処理装置。
【請求項２２】
前記適応部は、
前記制御信号によって前記入力駆動電圧をバイパスするスイッチと、
前記制御信号によって前記入力駆動電圧を降圧する変換器と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１９記載の信号処理装置。
【請求項２３】
前記適応部は、
前記入力駆動電圧と前記調節された駆動電圧とを比較し、この比較結果によって前記スイッチ及び前記変換器に信号を印加する比較部を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１９記載の信号処理装置。
【請求項２４】
前記比較部は、前記入力駆動電圧と前記調節された駆動電圧とが同一になるとき、前記スイッチをオンにし、前記変換器をオフにすることを特徴とする請求項２２記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末機に係るもので、詳しくは、携帯端末機における電力増幅器モジュール（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ：以下、ＰＡＭと略称する）の効率を向上できるＰＡＭ動作電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な携帯端末機における内部のＰＡＭ動作電源は、携帯端末機のバッテリから内部のロードスイッチを通して直接供給される。
【０００３】
図８は、従来の携帯端末機の内部を示した構成図である。
【０００４】
図８に示したように、従来の携帯端末機は、バッテリの電圧をＰＡＭ１４の駆動電圧に供給するロードスイッチ部１１と、各部の動作を制御して高周波受信部１６から増幅又は周波数変換された信号を受けて、閉鎖ループ電力制御によって適切な信号を高周波送信部１３に伝達する制御部１２（例えば、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｍ）と、前記制御部１２の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部１３と、前記高周波送信部１３の出力信号を増幅して出力するＰＡＭ１４と、送受信周波数を分離する送受転換部１５と、前記送受転換部１５を通して受信される信号を増幅及び周波数変換する高周波受信部１６と、基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部１７と、から構成される。
【０００５】
このように構成される従来の携帯端末機において、ロードスイッチ部１１は、単純にバッテリの電圧をＰＡＭ１４に供給又は供給しない役割のみをした。前記バッテリの電圧は、図９に示したように、通常、３．０〜４．２Ｖ程度であって、ＰＡＭ１４に供給される電圧は、最初には４．２Ｖで、バッテリ電源が全て消耗されるときには３Ｖに漸次低くなることが分かる。
【０００６】
図１０（Ａ）〜（Ｂ）は、駆動電圧によるＰＡＭの効率を実験により示したグラフであって、図１０（Ａ）に示したように、約２８ｄＢｍの最大電力で駆動電圧が低いほどＰＡＭの効率が高いだけでなく、図１０（Ｂ）に示したように、１６ｄＢｍの比較的低い電力でも駆動電圧が低いほどＰＡＭの効率が高くなることが分かる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然るに、従来は、バッテリの電圧をそのままＰＡＭに供給するだけで、供給電圧のレベルを調節できないため、ＰＡＭの効率を向上する方法がないという問題点があった。
【０００８】
また、従来は、バッテリの電圧がＰＡＭにそのまま供給されるため、比較的大きいバッテリの電圧がＰＡＭに供給される場合、ＰＡＭに熱が発生するという問題点があった。通常、携帯端末機を長時間使用すると、携帯端末機が熱くなることを感じるが、これは、ＰＡＭに供給されるバッテリの電圧が大きいためである。
【０００９】
また、前記の場合、携帯端末機の温度が上昇することで携帯端末機システムの安定性が低下し、携帯端末機から発生する熱によって使用者が携帯端末機の使用時に不便さを感じ、且つ、バッテリの使用時間も減少するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、携帯端末機の使用時、携帯端末機の温度を低下できるＰＡＭ電源制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、携帯端末機のバッテリ使用時間を増加できるＰＡＭ電源制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するため、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ電源制御装置は、基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部と、送受信周波数を分離する送受転換部と、前記アンテナ部及び送受転換部を通して受信される信号を増幅及び周波数変換して出力する高周波受信部と、前記高周波受信部の出力を受けて適正な出力電圧（ＰＡＭ駆動電圧）に該当する基準電圧を計算し、それによる制御信号をスイッチ部及び直流／直流変換器に送出する制御部（例えば、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｍ）と、前記制御部から制御信号を受けて、バッテリの電圧と前記制御部で定めた出力電圧とが同一になると、オンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するスイッチ部と、前記制御部から制御信号を受けて、バッテリの電圧が前記制御部で定めた出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧だけ低下してＰＡＭに供給する直流／直流変換器と、前記制御部の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部と、前記スイッチ部又は直流／直流変換器から駆動電源を受けて動作し、前記高周波送信部の出力信号を増幅して前記送受転換部に出力するＰＡＭと、を含んで構成される。
【００１３】
また、前記制御部は、基地局から受信された電力による適正な出力電力を計算し、計算された出力電力に該当するＰＡＭ駆動電圧を前記直流／直流変換器を通して伝送することを特徴とする。
【００１４】
また、前記制御部は、基地局から要求された送出電力を認識し、前記基地局から要求された送出電力を出力するのに必要なレベルの駆動電圧がＰＡＭに供給されるように制御信号を出力する。その後、バッテリの電圧が最適化されると、前記制御部は、制御信号を伝送して前記直流／直流変換器をオフにし、前記スイッチ部をオンにすることで、バッテリの電圧がそのままＰＡＭに供給されるように制御信号を出力する。
【００１５】
また、前記制御信号は、デジタル信号であって、ＰＤＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する。
【００１７】
項目１．
基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部と、
送受信周波数を分離する送受転換部と、
前記アンテナ部及び送受転換部を通して受信される信号を増幅及び周波数変換して出力する高周波受信部と、
制御信号をスイッチ部及び直流／直流変換器に送出する制御部と、
前記制御部から制御信号を受けてバッテリの電圧を電力増幅器モジュール（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ：以下、ＰＡＭと略称する）の駆動電圧に供給するスイッチ部と、
前記制御部から制御信号を受けて、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧だけ低下してＰＡＭに供給する直流／直流変換器と、
前記制御部の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部と、
前記高周波送信部の出力信号を増幅して前記送受転換部に出力するＰＡＭと、
を含んで構成されたことを特徴とする携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００１８】
項目２．
前記制御部は、
前記高周波受信部の出力を受けて適正な出力電圧に該当する基準電圧を計算し、それによる制御信号を送出することを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００１９】
項目３．
前記基準電圧は、
基地局から携帯端末機に要求される送出電力を送出するための理想的なレベルの電圧をＰＡＭに供給する電圧であることを特徴とする項目２記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２０】
項目４．
前記制御信号は、
デジタル信号であることを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２１】
項目５．
前記制御信号は、
ＰＤＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であることを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２２】
項目６．
前記スイッチ部は、
バッテリ電圧と前記制御部によって定められた出力電圧とが同一になると、オンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給することを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２３】
項目７．
前記直流／直流変換器は、
バッテリの電圧が前記制御部によって定められた出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧のレベルだけ低下してＰＡＭに供給することを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２４】
項目８．
前記ＰＡＭは、
前記スイッチ部又は直流／直流変換器から駆動電源の供給を受けて動作することを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２５】
項目９．
前記スイッチ部は、
ＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する非活性回路と、
前記非活性回路によってオンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するロードスイッチ部と、
バッテリの電圧と直流／直流変換器の出力電圧とを比較する比較部と、から構成されたことを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２６】
項目１０．
前記非活性回路は、
スイッチング回路であって、ＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する回路であることを特徴とする項目９記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２７】
項目１１．
前記比較部は、
バッテリの電圧と直流／直流変換器の出力電圧とを比較し、バッテリの電圧が前記直流／直流変換器の出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧のレベルだけ低下してＰＡＭに供給することを特徴とする項目９記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２８】
項目１２．
前記制御部は、
バッテリの電圧と前記直流／直流変換器の出力電圧とが同一になる瞬間から前記直流／直流変換器の駆動を中止させ、前記バッテリの電圧を直ちに前記ＰＡＭに供給させることを特徴とする項目１１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００２９】
項目１３．
前記直流／直流変換器は、
ステップダウン変換器であることを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３０】
項目１４．
前記制御部から制御信号を受けて、基地局から要求された送出電力を出力するのに必要なレベルのＰＡＭ駆動電圧を供給する基準電圧に変換して出力する積分回路を更に含むことを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３１】
項目１５．
前記直流／直流変換器は、
前記積分回路から出力される基準電圧の供給を受けて差動増幅信号を出力する差動増幅器と、
前記差動増幅信号を受けてパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調制御器と、
前記パルス幅変調信号を利用して内部のスイッチング素子をターンオンにし、それによって発生する出力電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するスイッチングＦＥＴと、
前記スイッチング素子がターンオンになるときにエネルギーを保存し、スイッチング素子がオフになると保存されたエネルギーを負荷に伝達するインダクタと、
前記出力電圧のリップルやノイズを除去するフィルタと、
前記差動増幅器にＰＡＭ駆動電圧のレベルをフィードバックさせるフィードバック部と、から構成されることを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３２】
項目１６．
前記差動増幅器は、
前記フィードバック部を通してフィードバックされるＰＡＭ駆動電圧のレベルと前記基準電圧による出力電圧のレベルとを比較し、比較結果による差動増幅信号を出力することを特徴とする項目１５記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３３】
項目１７．
前記パルス幅変調制御器は、
前記差動増幅信号のレベルと鋸波パルスとを比較し、差動増幅信号のレベルに相応するデューティ比を有するパルス幅変調信号を出力することを特徴とする項目１５記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３４】
項目１８．
前記制御部は、
ＭＳＭ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｍ）であることを特徴とする項目１記載の携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置。
【００３５】
項目１９．
要求される出力電力に相応する基準駆動電圧によって制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号によって入力駆動電圧を調節する適応部と、
前記調節された駆動電圧によって駆動される増幅部と、を含んで構成されることを特徴とする信号処理装置。
【００３６】
項目２０．
前記要求される送信電力は、基地局から伝送されることを特徴とする項目１９記載の信号処理装置。
【００３７】
項目２１．
前記制御部は、前記基地局から受信された電力による出力電力を算出し、算出された出力電力に該当する前記増幅部の駆動電圧を決定することを特徴とする項目２０記載の信号処理装置。
【００３８】
項目２２．
前記適応部は、
前記制御信号によって前記入力駆動電圧をバイパスするスイッチと、
前記制御信号によって前記入力駆動電圧を降圧する変換器と、を含んで構成されることを特徴とする項目１９記載の信号処理装置。
【００３９】
項目２３．
前記適応部は、
前記入力駆動電圧と前記調節された駆動電圧とを比較し、この比較結果によって前記スイッチ及び前記変換器に信号を印加する比較部を更に含んで構成されることを特徴とする項目１９記載の信号処理装置。
【００４０】
項目２４．
前記比較部は、前記入力駆動電圧と前記調節された駆動電圧とが同一になるとき、前記スイッチをオンにし、前記変換器をオフにすることを特徴とする項目２２記載の信号処理装置。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置は、直流／直流変換器を利用してＰＡＭの駆動電圧がシステムで要求される最適のレベルに供給されるようにバッテリ電圧のレベルを適切に調整することで、ＰＡＭの効率を極大化できるという効果がある。
【００４２】
また、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置は、低い電圧でＰＡＭを駆動することでＰＡＭから発生する熱を減少することができ、バッテリの使用時間も増加できるという効果がある。
【００４３】
また、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置は、ＰＡＭの発熱を減少することで携帯端末機の安定性を向上し、携帯端末機の温度上昇による使用者の不便を解消できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
【００４５】
図１は、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置を示した構成図である。
【００４６】
図１に示したように、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置は、基地局と携帯端末機との間の送受信信号を取り交わすアンテナ部４８と、送受信周波数を分離する送受転換部４６と、前記アンテナ部４８及び送受転換部４６を通して受信される信号を増幅及び周波数変換して出力する高周波受信部４７と、前記高周波受信部４７の出力を受けて適正な出力電圧（ＰＡＭ駆動電圧）に該当する基準電圧を計算し、それによる制御信号をスイッチ部４１及び直流／直流変換器４２に送出する制御部４３（例えば、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｍ）と、前記制御部４３から制御信号を受けてバッテリの電圧と前記制御部４３で定めた出力電圧とが同一になると、オンになってバッテリの電圧をＰＡＭ４５の駆動電圧に供給するスイッチ部４１と、前記制御部４３から制御信号を受けてバッテリの電圧が前記制御部４３で定めた出力電圧より大きい場合、バッテリの電圧のレベルを前記出力電圧だけ低下してＰＡＭ４５に供給する直流／直流変換器４２と、前記制御部４３の出力信号を受けて増幅及び周波数変換して出力する高周波送信部４４と、前記スイッチ部４１又は直流／直流変換器４２から駆動電源を受けて動作し、前記高周波送信部４４の出力信号を増幅して前記送受転換部４６に出力するＰＡＭ４５と、から構成される。
【００４７】
前記制御部４３は、基地局から受信された電力による適正な出力電力を計算し、計算された出力電力に該当するＰＡＭ駆動電圧を前記直流／直流変換器４２を通して伝送する。
【００４８】
例えば、最大出力の場合、ＰＡＭ４５の効率が、ＰＡＭ駆動電圧が３．４Ｖのときに最も理想的であるとすると、制御部４３は、出力電圧を３．４Ｖに定めてバッテリの電圧と比較する。比較結果、バッテリの電圧が３．４Ｖより大きい場合、制御部４３は、制御信号を伝送してスイッチ部４１をオフにすることで、３．４Ｖより大きい電源の供給を中止し、直流／直流変換器４２をオンにすることで、３．４Ｖより大きいバッテリの電圧を３．４Ｖに降圧してＰＡＭ４５に供給する。このとき、前記直流／直流変換器４２は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）方式によりバッテリの電圧を前記制御部４３で定めた３．４Ｖに降圧させる。
【００４９】
一方、前記比較結果、バッテリの電圧と前記出力電圧３．４Ｖとが同一になると、前記制御部４３は、制御信号を伝送して前記直流／直流変換器４２をオフにし、前記スイッチ部４１をオンにすることでバッテリの電圧をそのままＰＡＭ４５に供給させる。
【００５０】
図２は、本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置の内部を示した構成図である。
【００５１】
図２を参照すると、前記スイッチ部４１は、前記制御信号によってＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する非活性回路４１−１と、前記非活性回路４１−１によってオンになってバッテリの電圧をＰＡＭの駆動電圧に供給するロードスイッチ部４１−２と、バッテリの電圧と直流／直流変換器４２の出力電圧とを比較する比較部４１−３と、から構成される。
【００５２】
また、前記直流／直流変換器４２は、差動増幅部４２−１、パルス幅変調制御器４２−２、スイッチング電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＦＥＴと略称する）４２−３、インダクタ４２−４、フィルタ４２−５及びフィードバック部４２−６により構成される。
【００５３】
一般に、端末機が位置した環境によって、基地局側から要求される送出電力が変わる。制御部４３は、アンテナ４８、送受転換部４６及び高周波受信部４７を通して受信された信号の所定ビットに含まれた情報に基づいて、前記のような送出電力を認識することができる。
【００５４】
前記基地局から要求された送出電力を認識した制御部４３は、前記基地局から要求された送出電力を出力するのに必要なレベルの駆動電圧がＰＡＭ４５に供給されるように制御信号を出力する。前記制御信号は、デジタル信号であって、ＰＤＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
【００５５】
前記制御部４３から出力される制御信号は積分回路４９に入力され、積分回路４９は、前記制御信号を、前記基地局から要求された送出電力を出力するのに必要なレベルのＰＡＭ駆動電圧を供給する基準電圧に変換し、差動増幅器４２−１に供給する。前記基準電圧はアナログ形態であって、前記積分回路４９はＤ／Ａ変換器である。
【００５６】
前記積分回路４９から出力される基準電圧の供給を受けた差動増幅器４２−１は、フィードバック部４２−６を通してフィードバックされるＰＡＭ駆動電圧のレベルと前記基準電圧による出力電圧のレベルとを比較し、比較結果による差動増幅信号をパルス幅変調制御器４２−２に出力する。
【００５７】
前記差動増幅信号の入力を受けたパルス幅変調制御器４２−２は、図３（Ａ）に示したように、前記差動増幅信号のレベルＡと鋸波パルスＢとを比較し、図３（Ｂ）に示したように、差動増幅信号のレベルＡに相応するデューティ比を有するパルス幅変調信号Ｃを出力する。一般に、スイッチングトランジスタは、一定の周波数を有してオン／オフ動作をするが、前記オン／オフ動作をする全体時間に対するオン時間の比を前記デューティ比という。
【００５８】
前記パルス幅変調信号は、スイッチングＦＥＴ４２−３に入力され、スイッチングＦＥＴ４２−３は、前記パルス幅変調信号を利用して内部のスイッチング素子をターンオンにする。このとき、前記スイッチング素子がターンオンになることで発生する出力電圧は、インダクタ４２−４及びフィルタ４２−５を通して前記ＰＡＭ４５の駆動電圧に供給される。前記インダクタ４２−４は、スイッチングＦＥＴ４２−３を通してスイッチング素子がターンオンになる場合、エネルギーを保存し、オフ時に保存されたエネルギーを負荷（ＰＡＭ）に伝達するための電流源として動作し、前記フィルタ４２−５は、リップルやノイズを除去するために使用される。
【００５９】
従って、前記制御部４３から出力される制御信号の値と前記フィードバックされる信号の値との間の差が大きいほど、前記差動増幅信号Ａのレベルが大きくなり、該差動増幅信号Ａのレベルが大きくなると、これに反比例して前記パルス幅変調信号のデューティ比は小さくなる。これによって、スイッチングＦＥＴ４２−３の出力電圧は低くなり、結局、ＰＡＭ４５の駆動電圧が低くなる。即ち、前記ＰＡＭ４５の駆動電圧は、制御部４３から出力される制御信号の値によって目標値に調整される。
【００６０】
前記パルス幅変調信号の周期をＴとし、スイッチング素子がターンオンになる時間の区間をＴＯＮとし、バッテリの電圧をＶＢＡＴとしたとき、前記スイッチングＦＥＴ４２−３の出力電圧ＶＯＵＴは次のようである。
【００６１】
【数１】
2005143096.tif 000003
【００６２】
前記バッテリの電圧ＶＢＡＴ及び前記出力電圧（ＰＡＭ駆動電圧）ＶＯＵＴは、比較部４１−３で比較されて互いに同一になる瞬間が検出される。また、この瞬間から、比較部４１−３は、この瞬間から前記直流／直流変換器４２の駆動を中止させ、前記バッテリの電圧ＶＢＡＴがスイッチ部４１の非活性回路４１−１及びロードスイッチ部４１−２を通して直ちに前記ＰＡＭ４５に供給され、ＰＡＭ４５の駆動電圧として使用されるようにする。前記非活性回路４１−１は、スイッチング回路であって、ＰＡＭ駆動電圧の供給可否を決定する回路である。
【００６３】
即ち、前記直流／直流変換器４２は、ステップダウン変換器であって、最適なレベル以上のバッテリ電圧に対しては、バッテリの電圧を低下してＰＡＭ４５に供給する役割をし、バッテリの電圧が最適化された後は、動作を止めてバッテリの電圧をＰＡＭ４５に直接供給させる。
【００６４】
勿論、最適化された後、過度に低いバッテリの電圧を適合なレベルに引き上げる方法も考えられるが、そのためには、ステップアップ変換器の回路が必要であって、ステップアップ変換器を備えるために回路の構成が煩雑になり、原価が上昇するため、本発明ではステップアップ変換器の使用は考慮しない。
【００６５】
図４は、前記積分回路４９から出力される基準電圧のレベル変化による出力電圧の変化を示したグラフであって、前記制御部４３が基地局から要求される送出電力を認識した後、前記積分回路４９を通して該当のレベルの基準電圧を出力させ、それによる出力電圧が前記ＰＡＭ４５の駆動電圧に供給されることを示した。
【００６６】
図５は、本発明に係るＰＡＭ動作電源制御装置を備えた携帯端末機におけるＰＡＭ電力消費を示した図である。
【００６７】
図５と図９とを比較すると、ＰＡＭの消耗電流は同一であり、本発明に係るＰＡＭ動作電源制御装置を備えた携帯端末機では、ＰＡＭに供給される電圧が３．４Ｖ〜１Ｖで従来のＰＡＭ供給電圧よりも低いため、ＰＡＭの消耗電力も低いことが分かる。
【００６８】
図６は、前記のようなＰＡＭの消耗電力のデータを示したグラフであって、前述したように、ＰＡＭ駆動電圧が低いほど消耗電力が低くなることが分かる。
【００６９】
図７は、従来の携帯端末機と本発明が適用された携帯端末機との駆動電圧、温度、及びバッテリ使用時間の比較結果を実験により示したグラフである。
【００７０】
図７に示したように、本発明に係るＰＡＭ動作電源制御装置を備えた携帯端末機の場合、従来の携帯端末機よりも低い駆動電圧で駆動されるため、従来に比べて温度が低くバッテリ使用時間も増加したことが分かる。
【００７１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置を示した構成図である。
【図２】本発明に係る携帯端末機におけるＰＡＭ動作電源制御装置の内部を示した構成図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、本発明に係るパルス変調信号生成を示したグラフである。
【図４】本発明に係る基準電圧のレベル変化による出力電圧の変化を示したグラフである。
【図５】本発明に係るＰＡＭ動作電源制御装置を備えた携帯端末機におけるＰＡＭ電力消費を示した図である。
【図６】本発明に係るＰＡＭ動作電源制御装置を備えた携帯端末機におけるＰＡＭの消耗電力のデータを示したグラフである。
【図７】本発明が適用された携帯端末機と従来の携帯端末機との駆動電圧、温度及びバッテリ使用時間の比較結果を実験により示したグラフである。
【図８】従来の携帯端末機の内部を示した構成図である。
【図９】従来の携帯端末機におけるＰＡＭの電力消費を示した図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は、従来の携帯端末機における駆動電圧によるＰＡＭの効率を実験により示したグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
４１：スイッチ部
４１−１：非活性回路
４１−２：ロードスイッチ部
４１−３：比較部
４２：直流／直流変換器
４２−１：差動増幅部
４２−２：パルス幅変調制御器
４２−３：スイッチングＦＥＴ
４２−４：インダクタ
４２−５：フィルタ
４２−６：フィードバック部
４３：制御部
４４：高周波送信部
４５：ＰＡＭ
４６：送受転換部
４７：高周波受信部
４８：アンテナ部
４９：積分回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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