(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
該電源の出力電圧を所要の電圧に変換するスイッチングレギュレータと、
該スイッチングレギュレータの出力段からそれぞれ安定化電源回路を介して接続された送信回路と受信回路を含む送受信装置において、
該送受信装置は、送受信回路の送信状態又は受信状態を含む動作の状態を検出する検出手段と、
検出された動作状態に応じて上記スイッチングレギュレータの出力電圧を予め定められた所要値として、前記それぞれの安定化電源回路に出力するように設定する制御手段とを具備し、
該制御手段は、受信状態時において送信状態時よりも上記スイッチングレギュレータの出力電圧が低くなるように制御することで、前記送受信回路及び安定化電源回路を含む複数の回路の動作状況に応じて消費電流の低減を行うことを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
請求項１記載の送受信装置において、
当該送受信装置は無線機からなることを特徴とする送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線機等、送受信装置の電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の業務用無線機の一例を図２を参照して説明する。
図２は従来の業務用無線機の構成を示すブロック図である。図２において、電源１の電圧ＶB （ＶB ＝１０．８Ｖ）は電源スイッチ２をオンにすることにより終段電力増幅器３並びにスイッチングレギュレ−タ４に供給される。スイッチングレギュレ−タ４の出力電圧Ｖout は抵抗１１、１２により分圧されて再びスイッチングレギュレ−タ４の制御入力端子に印加される。このスイッチングレギュレ−タ４はこの制御入力端子の制御入力電圧Ｖinの値が例えば１．２Ｖになるように、出力電圧Ｖout を制御する。ここで、スイッチングレギュレ−タの制御入力電圧Ｖin、出力電圧Ｖout との関係は次の（１）式で表すことができる。
【０００３】
Ｖout ＝Ｖin（１＋ＲA ／ＲB ）………（１）
Ｖout ：スイッチングレギュレ−タ４の出力電圧
Ｖin  ：スイッチングレギュレ−タ４の制御入力電圧（例えば、１．２Ｖ）
ＲA   ：抵抗１１の抵抗値
ＲB   ：抵抗１２の抵抗値
本従来例では、ＲA ：ＲB ＝４：１にしていることによりスイッチングレギュレ−タ４の出力電圧Ｖout を６．０Ｖに設定している。
このスイッチングレギュレ−タ４の出力電圧Ｖout （Ｖout ＝６．０Ｖ）は、送信回路用安定化電源回路５で５．４Ｖに、受信回路用安定化電源回路７で５．０Ｖに、制御回路用安定化電源回路９で５．０Ｖに安定化された後、それぞれ送信回路６、受信回路８、制御回路１０に供給される。この供給によって、送信回路６、受信回路８、制御回路１０の各々において、所定の電流が消費される。
【０００４】
送信回路６、受信回路８、制御回路１０で消費される電流値の一例を図３に示す。
図３は、図２に示した業務用無線機の送信回路６、受信回路８、制御回路１０で消費される電流値を送信状態か受信状態かに応じて示したものである。送信状態、受信状態の切り換えは、操作者がＰＴＴスイッチ１６を押すか離すかによって行い、ＰＴＴスイッチ１６を押したときが送信状態で、離したときが受信状態である。図３を参照すると、送信状態では、送信回路６では５０ｍＡ、受信回路８では３５ｍＡ、制御回路１０では１５ｍＡ消費される。一方、受信状態では、送信回路６では電流消費がないが、受信回路８では４０ｍＡ、制御回路１０では１５ｍＡ消費される。これらの消費電流値を合計することにより求めたスイッチングレギュレ−タ４の送信状態での出力電流ＩTout、受信状態での出力電流ＩRoutはそれぞれ１００ｍＡ、５５ｍＡとなる。しかし、上記のように、スイッチングレギュレ−タ４を介して電圧を供給しているため、スイッチングレギュレ−タ４の効率ηを８５％とすると、下記（２）及び（３）の計算式によりスイッチングレギュレ−タ４の送信状態での入力電流ＩTin 、受信状態での入力電流ＩRin は、それぞれ６５ｍＡ、３６ｍＡとなる。
【０００５】
ＩTin ＝（Ｖout ×ＩTout）／（η×ＶB ）………（２）
ＩRin ＝（Ｖout ×ＩRout）／（η×ＶB ）………（３）
ＩTin   ：送信状態でのスイッチングレギュレ−タ４の入力電流
ＩRin   ：受信状態でのスイッチングレギュレ−タ４の入力電流
Ｖout   ：スイッチングレギュレ−タ４の出力電圧（例えば、６．０Ｖ）
ＩTout  ：送信状態でのスイッチングレギュレ−タ４の出力電流（例えば、１００ｍＡ）
ＩRout  ：受信状態でのスイッチングレギュレ−タ４の出力電流（例えば、：５５ｍＡ）
ＶB     ：スイッチングレギュレ−タ４の入力電圧（例えば、１０．８Ｖ）
η      ：効率（例えば、０．８５）
なお、終段電力増幅器３は送信状態でのみ電流消費が発生し、その電流値は１Ｗ出力時では６００ｍＡ、５Ｗ出力時では１３００ｍＡである。
特に、業務用無線機では、送信出力電力の定格が大きい（例えば、１Ｗ以上）ため、ほぼ必然的に送信回路の駆動電圧ＶT が受信回路の駆動電圧ＶR 、制御回路の駆動電圧ＶC よりも高くなる。本従来例の業務用無線機も同様で、送信回路の駆動電圧ＶT 、受信回路の駆動電圧ＶR 、制御回路の駆動電圧ＶC の値は、それぞれ５．４Ｖ、５．０Ｖ、５．０Ｖになるため、送信回路の駆動電圧ＶT は、受信回路の駆動電圧ＶR 、制御回路の駆動電圧ＶC よりも高くなる。５．４Ｖを出力する送信回路用安定化電源回路５が十分安定化できるようにするために、スイッチングレギュレ−タ４の出力電圧Ｖout は６．０Ｖに設定している。しかし、５．０Ｖを出力する受信回路用安定化電源回路７と制御回路用安定化電源回路９に対して、スイッチングレギュレ−タ４の出力電圧Ｖout の値が６．０Ｖというのは十分すぎるほど高い電圧である。この高電圧のために、受信回路用安定化電源回路７と制御回路用安定化電源回路９には無駄な電流消費が発生する。この無駄な電流消費が低消費電流化の妨げとなる。
【０００６】
以上の従来例では、業務用無線機について説明したが、これに限定されるものではなく、送信出力の大きい送受信装置と、送信回路、受信回路、制御回路の駆動電圧にばらつきのある送受信装置に対しても、同様に安定化電源回路に無駄な電流消費が発生することで、低消費電流化の妨げとなることは明らかである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の送受信装置では、送信回路、受信回路、制御回路の駆動電圧にばらつきがあるため、安定化電源回路への入力電圧、即ちスイッチングレギュレ−タからの出力電圧は、送信回路、受信回路、制御回路の３つの回路の中で最も駆動電圧が高い回路の前段にある安定化電源回路が十分安定して動作できるように設定していた。この設定電圧値では、送信回路、受信回路、制御回路の３つの回路のうち、最も駆動電圧の高い回路を除いた２つの回路の前段にある安定化電源回路に対しては高すぎるため、必要とする以上の電流消費が発生していた。この無駄な電流消費が低消費電流化の妨げとなっていた。
【０００８】
そこで、本発明では送受信装置の低消費電流化を行うことにより、小型化、電池を電源としたときの長時間使用実現化、それ以外の電源を使用したときの運用時の低コスト化を図ることで、使い勝手の向上した送受信装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、送受信装置の動作状態（送信状態、受信状態）を検出する手段と、検出された動作状態に応じて電圧変換手段（例えば、スイッチングレギュレ−タ）の出力電圧を予め定められた所要値に設定する制御手段を備えることにより、安定化電源回路の消費電流を小さくすることで、送受信装置の低消費電流化を図ることができるようしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１を参照して説明する。
図１は本発明による業務用無線機の一実施例を示すブロック図である。図１において、電源１０１の電圧ＶB （ＶB ＝１０．８Ｖ）は電源スイッチ１０２をオンにすることにより終段電力増幅器１０３並びにスイッチングレギュレ−タ１０４に供給される。スイッチングレギュレ−タ１０４は、無線機の動作状態（送信状態か受信状態か）に応じて、各状態で最適となる出力電圧に切り替えて出力できる。スイッチングレギュレ−タ１０４の出力電圧を無線機の動作状態（送信状態か受信状態か）に応じて切り替えて出力できる理由は後で詳細に説明する。本実施例の無線機は、ＰＴＴスイッチ１１６を押したときが送信状態で、離したときが受信状態となる。スイッチングレギュレ−タ１０４の送信状態での出力電圧ＶTOUT（ＶTOUT＝６．０Ｖ）は、送信回路用安定化電源回路１０５で５．４Ｖに、受信回路用安定化電源回路１０７で５．０Ｖに、制御回路用安定化電源回路１０９で５．０Ｖに安定化された後、それぞれ送信回路１０６、受信回路１０８、制御回路１１０に供給される。一方、受信状態での出力電圧ＶROUT（ＶROUT＝５．５Ｖ）は、受信回路用安定化電源回路１０７で５．０Ｖに、制御回路用安定化電源回路１０９で５．０Ｖに安定化された後、それぞれ受信回路１０８、制御回路１１０に供給される。ここで、受信状態において、送信回路１０６に電圧を供給しない理由は、従来例の場合と同様に送信回路１０６に電流が消費されないためである。この電源供給によって、送信回路１０６、受信回路１０８、制御回路１１０の各々において、所定の電流が消費される。ＰＴＴスイッチ１１６には、業務用無線機の動作状態（送信状態及び受信状態）を検出し、判別信号に変換する制御回路１１０が接続されており、制御回路１１０には、判別信号に応じてスイッチとして動作することによりスイッチングレギュレ−タ１０４の出力電圧を制御するトランジスタ１１４が接続されている。この制御回路１１０、トランジスタ１１４により、スイッチングレギュレ−タ１０４の出力電圧を送信状態か受信状態かに応じて切り替えて出力している。
【００１１】
以下に、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧を送信状態か受信状態かに応じて切り替えて出力できる理由を詳細に説明する。
ＰＴＴスイッチ１１６への操作状態に応じて、制御回路１１０から業務用無線機が送信状態か受信状態かを検出し、その状態を示す判別信号が信号線１１５を通ってトランジスタ１１４のベースに入力される。更に判別信号に応じてトランシスタ１１４がスイッチとして動作することにより、スイッチングレギュレータ１０４の制御入力端子ＡとＧＮＤとの間の抵抗値が変わる。この抵抗値が変動すると、従来例で示す通り、スイッチングレギュレータ１０４の制御入力電圧は例えば１．２Ｖとなるように出力電圧が制御されるため、送信状態か受信状態かに応じてスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧値を変えて出力できる。ここで、判別信号を送信状態でＨレベル、受信状態でＬレベルとすると、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧は受信状態のときの方が送信状態のときよりも低くなるように設定できる。その理由を以下で説明する。
【００１２】
判別信号がＨレベルのとき、トランジスタ１１４がオンとなるため、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶHOUTは、抵抗１１１と抵抗１１２、１１３の合成抵抗に分圧されてスイッチングレギュレータ１０４に入力される。そのときの電圧値ＶHIN の値は、従来例の説明より１．２Ｖである。一方、判別信号がＬレベルのとき、トランジスタ１１４がオフとなるため、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶLOUTは、抵抗１１１と抵抗１１２に分圧されてスイッチングレギュレータ１０４に入力される。そのときの電圧値ＶLINの値は、従来例の説明より１．２Ｖである。従って、スイッチングレギュレータ１０４の入力電圧、出力電圧との関係は下記（４）及び（５）式で表すことができる。
【００１３】
ＶHOUT＝ＶHIN （１＋ＲA ／ＲD ）………（４）
ただし、ＲD ＝ＲB ・ＲC ／（ＲB ＋ＲC ）
ＶLOUT＝ＶLIN （１＋ＲA ／ＲB ）………（５）
ＶLOUT ：判別信号がＬのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶHOUT ：判別信号がＨのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶLIN ：判別信号がＬのときのスイッチングレギュレータ１０４の制御入力電圧（例えば、１．２Ｖ）
ＶHIN ：判別信号がＨのときのスイッチングレギュレータ１０４の制御入力電圧（例えば、１．２Ｖ）
ＲA ：抵抗１１１の抵抗値
ＲB ：抵抗１１２の抵抗値
ＲC ：抵抗１１３の抵抗値
ＲD ：抵抗１１２、１１３の合成抵抗値
また、（６）式に示すように、判別信号がＬレベルのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶLOUTは判別信号がＨレベルのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶHOUTよりも低くなる。
【００１４】
ＶLOUT−ＶHOUT
＝ＶLIN （１＋ＲA ／ＲB ）−ＶHIN （１＋ＲA ／ＲD ）（∵式（４）、（５））
＝−１．２・ＲA ／ＲC ＜０
（∵ＶHIN ＝ＶLIN ＝１．２Ｖ、ＲD ＝ＲB ・ＲC ／（ＲB ＋ＲC ））
∴ＶLOUT＜ＶHOUT………（６）
ＶLOUT ：判別信号がＬのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶHOUT ：判別信号がＨのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶLIN ：判別信号がＬのときのスイッチングレギュレータ１０４の制御入力電圧（例えば、１．２Ｖ）
ＶHIN ：判別信号がＨのときのスイッチングレギュレータ１０４の制御入力電圧（例えば、１．２Ｖ）
ＲA ：抵抗１１１の抵抗値
ＲB ：抵抗１１２の抵抗値
ＲC ：抵抗１１３の抵抗値
ＲD ：抵抗１１２、１１３の合成抵抗値
従って、判別信号を送信状態でＨレベル、受信状態でＬレベルとすると、（７）式に示すように、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧は受信状態のときの方が送信状態のときよりも低くなるように設定できる。
【００１５】
ＶROUT＜ＶTOUT（∵ＶROUT＝ＶLOUT、ＶTOUT＝ＶHOUT）………（７）
ＶLOUT ：判別信号がＬのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶHOUT ：判別信号がＨのときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶTOUT ：送信状態でのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
ＶROUT ：受信状態でのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧
送信状態のときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶTOUT、受信状態のときのスイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶROUTは、（４）（５）及び（７）式よりＲA ：ＲD ＝４：１、ＲA ：ＲB ＝４．３：１．２にすることで、それぞれ６．０Ｖ、５．５Ｖに設定する。このような電圧値に設定する理由を以下に説明する。
送信状態では、５．４Ｖを出力する送信回路用安定化電源回路１０６、５．０Ｖを出力する受信回路用安定化電源回路１０７、制御回路用安定化電源回路１０９が共に十分安定化させて動作させるためには、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶTOUTは６．０Ｖ以上必要であるからである。一方、受信状態では、従来例の説明より送信回路１０６は電流を消費しないため、５．０Ｖを出力する受信回路用安定化電源回路１０７、制御回路用安定化電源回路１０９が共に十分安定化させて動作させるためには、スイッチングレギュレータ１０４の出力電圧ＶROUTは５．５Ｖ以上必要であるからである。
【００１６】
スイッチングレギュレ−タ１０４からの電圧供給により、送信回路１０６、受信回路１０８、制御回路１１０で消費される電流値の一例を図３に示す。
図３は、図１に示した業務用無線機の送信回路１０６、受信回路１０８、制御回路１１０で消費される電流値を送信状態か受信状態かに応じて示したものである。図３を参照すると、送信状態では、送信回路１０６では５０ｍＡ、受信回路１０８では３５ｍＡ、制御回路１１０では１５ｍＡ消費される。一方、受信状態では、送信回路１０６では電流消費がないが、受信回路１０８では４０ｍＡ、制御回路１１０では１５ｍＡ消費される。これらの消費電流値を合計することにより求めたスイッチングレギュレ−タ１０４の送信状態での出力電流ＩTOUT、受信状態での出力電流ＩROUTはそれぞれ１００ｍＡ、５５ｍＡとなる。しかし、スイッチングレギュレ−タ１０４を介して電圧を供給しているため、スイッチングレギュレ−タ４の効率ηを８５％とすると、下記（８）及び（９）式より、スイッチングレギュレ−タ１０４の送信状態での入力電流ＩTIN 、受信状態での消費電流ＩRIN は、下記計算式によりそれぞれ６５ｍＡ、３３ｍＡとなる。一方、従来例の場合、スイッチングレギュレ−タ１０４の送信状態での入力電流ＩTin 、受信状態での消費電流ＩRin は、それぞれ６５ｍＡ、３６ｍＡとなる。従って、受信状態において３ｍＡの低消費電流化が図られる。
【００１７】
ＩTIN ＝（ＶTOUT×ＩTOUT）／（η×ＶB）………（８）
ＩRIN ＝（ＶROUT×ＩROUT）／（η×ＶB）………（９）
ＩTIN   ：送信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の入力電流
ＩRIN   ：受信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の入力電流
ＶTOUT  ：送信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の出力電圧（例えば、６．０Ｖ）
ＶROUT  ：受信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の出力電圧（例えば、５．５Ｖ）
ＩTOUT  ：送信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の出力電流（例えば、１００ｍＡ）
ＩROUT  ：受信状態でのスイッチングレギュレ−タ１０４の出力電流（例えば、５５ｍＡ）
ＶB     ：スイッチングレギュレ−タ４の入力電圧（例えば、１０．８Ｖ）
η      ：効率（例えば、０．８５）
本実施例では、電源電圧ＶB ＝１０．８Ｖ、効率η＝０．８５、送信状態でのスイッチングレギュレ−タの入力電圧ＶTIN ＝１．２Ｖ、受信状態でのスイッチングレギュレ−タの出力電圧ＶRIN ＝１．２Ｖ、送信状態でのスイッチングレギュレ−タの出力電圧ＶTOUT＝６．０Ｖ、受信状態でのスイッチングレギュレ−タの出力電圧ＶROUT＝５．５Ｖ、送信回路駆動電圧ＶT ＝５．４Ｖ、受信回路駆動電圧ＶR ＝５．０Ｖ、制御回路駆動電圧ＶC ＝５．０Ｖで述べたが、この値に限定されるものではない。
以上の実施例は業務用無線機について説明したが、これに限定されるものではなく、送信出力の大きい送受信装置と、送信回路、受信回路、制御回路の駆動電圧にばらつきのある送受信装置に対しても適用できることは明らかである。
また、送受信装置の動作状態に応じて、スイッチングレギュレ−タの出力電圧を切替制御する例について説明したが、スイッチングレギュレ−タに限定されるものではなく、要するに出力電圧を制御する対象としては出力電圧値を所要値に変換できる出力電圧可変型の電圧変換手段であればよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では送受信装置の低消費電流化を行うことにより、小型化、電池を電源としたときの長時間使用、及びそれ以外の電源を使用したときの運用時の低コスト化が実現できるため、使い勝手の向上した送受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である業務用無線機のブロック図
【図２】従来の一例である業務用無線機のブロック図
【図３】本発明の一実施例である業務用無線機の送信、受信、制御回路で消費される電流値を示す図
【符号の説明】
１、１０１：電源
２、１０２：電源スイッチ
３、１０３：終段電力増幅器
４、１０４：スイッチングレギュレ−タ
５、１０５：送信回路用安定化電源
６、１０６：送信回路
７、１０７：受信回路用安定化電源
８、１０８：受信回路
９、１０９：制御回路用安定化電源
１０、１１０：制御回路
１１、１１１：抵抗ＲA
１２、１１２：抵抗ＲB
１１３：抵抗ＲC
１１４：トランジスタ
１１５：信号線
１６、１１６：ＰＴＴスイッチ
【図１】
0003736828.tif 000002
【図２】
0003736828.tif 000003
【図３】
0003736828.tif 000004