可减少由电源变换电路产生的电磁干扰的无线电接收装置

摘要

本发明提供一种可减少由电源变换电路所产生的电磁干扰的无线电接收装置,包括:信号接收电路;一数字控制电路,控制该信号接收电路周期性地开和关;一电源;电源变换电路;一由前述电源变换电路充电的充电电池。当该信号接收电路启动时,该电源变换电路亦同时被关闭以大幅降低由该电源变换电路所产生的电磁干扰。

说明书

本发明涉及一种无线电接收装置，尤其指一种可减少由电源变换电路所产生的电磁干扰的无线电接收装置。

现有的无线电接收装置例如呼叫器，通常包括：一个信号接收电路用来接收无线电信号，一个数字控制电路用来周期性地控制信号接收电路的开与关以节省电源，一个1.5伏电池，以及一个直流一直流电源变换器用来将1.5伏电源变换成3伏电源以提供电能给信号接收电路与数字控制电路使用。这种无线电接收装置平时必须维持在开机状态以便能随时接收无线电信号，但是为了省电起见，无线电接收装置内部的数字控制电路会周期性地将信号接收电路关闭以延长电池使用的时间。

当信号接收电路被数字控制电路开启后便会立即准备接收信号，如果信号接收电路在此刻收到信号，则数字控制电路会持续开启信号接收电路直到信号接收完毕为止。数字控制电路与信号接收电路的电源是由1.5伏电池和来自电源变换电路的3伏电压提供。这种电源变换器一般使用交换式的直流一直流电源变换器，因此在使用时会产生许多电磁干扰，这些干扰如果不经过适当处理就会大幅度降低信号接收电路的接收能力。大部分的设计者使用传统的电路布局技巧或是增加一些可以隔离电磁干扰的隔离元件来解决这种电磁干扰问题。但这些传统方法做起来不仅很费时间而且会增加制造及材料成本，而它们所产生的效果却常常无法准确地控制。

图1显示一现有的无线电接收装置30的方块图，图2为用来控制图1所示信号接收电路4的开和关的省电(BS-battery saving)控制信号的时序图。无线电接收装置30包括：一个信号接收电路4，用来接收无线电信号并将其转换成数字信号送至线端32；一个数字控制电路36，用来处理由信号接收电路4经一线端32送来的数字信号并利用线端34将控制信号传送给信号接收电路4来控制信号接收电路4的开和关以达到省电的目的，一个由1.5伏电池构成的电源8，一个交换式的直流一直流电源变换电路10，用来将1.5伏电源变换成3伏直流电源以提供电能给信号接收电路4和数字控制电路36使用。

图2所示的BS控制信号周期性地将信号接收电路4关闭以达省电的目的。在正常情况下，数字控制电路36在一个480 ms的周期内的前50 ms将该控制信号切换至高电位以启动信号接收电路4，如果在这段时间内没有收到信号，该控制信号会将信号接收电路4关闭430 ms以节省电能的消耗。如果信号接收电路4在该控制信号是高电位期间内检测到无线电信号，信号接收电路4立刻把接收到的无线电信号转换成数字信号并由线端32传给数字控制电路36，而数字控制电路36将该控制信号维持在高电位以使信号接收电路4能继续接收信号直到该无线电信号接收完毕为止。在这种现有的无线电接收装置30中，因为交换式的电源变换电路10会产生大量的电磁干扰，因此信号接收电路4的信号接收能力会大幅度降低。

因此本发明的目的在于提供一种能够降低由电源变换电路产生的电磁干扰的无线电接收装置以解决以上提出的问题。

为了实现上述目的，本发明的无线电接收装置采用如下技术方案，即包括：

一信号接收电路，用来接收无线电信号；

一数字控制电路，用来控制该信号接收电路周期性地开和关以达到省电的目的；

一电源，用来提供电能给前述信号接收电路与数字控制电路使用；

一由前述数字控制电路所控制的电源变换电路，用来将前述电源电压变换成一预定的第一电压幅值以提供电能给前述信号接收电路与数字控制电路使用；

一由前述电源变换电路充电的充电电池，用来在该电源变换电路被关闭时提供电能给前述信号接收电路与数字控制电路使用；

当该数字控制电路将该信号接收电路启动时，该电源变换电路亦同时被该数字控制电路关闭，以大幅降低由该电源变换电路所产生的电磁干扰。

通过上述结构，本发明的无线电接收装置中的接收电路在接收信号时，是由充电电池供电，而不是由电源变换电路供电，所以降低了电源变换电路产生的电磁干扰，提高了信号接收能力。

下面结合附图详细说明本发明的实施方式，其中：

图1表示一现有的无线电接收装置的方块图；

图2为用来控制图1所示信号接收电路的控制信号的时序图；

图3为本发明无线电接收装置的方块图；

图4为图3所示数字控制电路的方块图；

图5为图4所示微处理器用来控制充电式电池的充电程序框图。

图3为本发明无线电接收装置2的方块图。该无线电接收装置2包含以下几部分：(1)一信号接收电路4，用来接收无线电信号；(2)一数字控制电路6，用来控制该信号接收电路4周期性地开和关以达成省电的目的；(3)一个由1.5伏电池构成的电源8，用来提供电能给信号接收电路4与数字控制电路6使用；(4)一由数字控制电路6控制的电源变换电路10，用来将电源8变换成3伏电源以提供电能给信号接收电路4与数字控制电路6使用；(5)一由电源变换电路10充电的充电电池12，用来在电源变换电路10被关闭时提供电能给信号接收电路4与数字控制电路6使用。

当数字控制电路6将信号接收电路4启动时，电源变换电路10亦同时被数字控制电路6关闭以大幅降低由电源变换电路10所产生的电磁干扰。当数字控制电路6关闭信号接收电路4时，亦同时开启电源变换电路10对充电电池12进行充电，直到信号接收电路4再被开启为止。无线电线接收装置2还包含一个位于电源8与电源变换电路10之间的开关14，开关14可将电源变换电路10与电源8之间的连接切断以关闭电源变换电路10，数字控制电路6就是藉助开关14来控制电源变换电路10的开和关。数字控制电路6是利用EN控制信号来控制开关14，当EN控制信号为低电位时，开关14即被开启，此时3伏电源是由电源变换电路10来提供；而当EN控制信号为高电位时，开关14被关闭，此时3伏电源是由充电电池12来提供。

图4为图3所示数字控制电路6的方块图。数字控制电路6包括：一个A/D(模拟/数字)转换器16，用来将由充电电池12输出至线端42的电压数字化；一个微处理机18；一个省电电路20，用来产生BS控制信号；一个重置(RESET)电路22，用来在无线电接收装置2开始启动时产生一低电位电压信号以重置微处理机18，并且将控制的24设定为低电位使开关14导通。控制极24的输出就是EN控制信号，重置电路22会将EN控制信号维持在低电位一个时间段如1分钟以使电源变换电路10在开始启动时能立刻对充电电池10充电。

在充电完毕后，重置电路22的输出会转换成高电位，此时EN控制信号则是由微处理机的线端44以及省电电路20来控制。A/D转换器16将由电源变换电路10输出至线端42的电压幅值数字化，此电压幅值在BS控制信号为高电位时是代表充电电池12的电压幅值，而在BS控制信号为低电位时则是代表电源变换电路10的电压幅值。微处理机18将A/D转换器16所产生的数字化电压与一个略高于数字控制电路16最低可接受的工作电压幅值(如2.7伏特)的临界值相比较以判断线端42的电压是否足够供应所需要的电源。如果检测到的电压幅值是在容许范围内(高于临界值)，微处理机18将线端44设定为高电位，此时控制极所产生的EN控制信号是完全由省电电路20所产生的BS控制信号来控制，也就是说电源变换电路10的开和关是完全由省电电路20来控制。

当电源变换电路10被BS控制信号关闭后，充电电池12所提供的电源电压必须高于最低可接受的工作电压幅值以维持数字控制电路6和信号接收电路4的正常运作。如果充电电池12的电压幅值低于临界值，微处理机1 8必须立刻开启电源变换电路10以供应3伏电源给数字控制电路6和信号接收电路4并且对充电电池12充电。此时微处理机18会立刻将线端44设为低电位以开启开关14，电源变换电路10接着就会开始供应3伏电源。当BS控制信号变换成高电位时，由于控制极24完全由微处理机18控制，因此BS控制信号不会影响开关14。

充电电池的电压幅值在两种情况下会比临界值低，第一种情况是在启动时的充电阶段，当数字控制电路6将电源变换电路10关闭时，充电电池12可能尚未完全充饱。第二种情况是数字控制电路6与信号接收电路4遇到长时间持续接收无线电信号的状况，储存在充电式电池12内的电能被数字控制电路6和信号接收电路4大量地消耗因此使得充电电池12的电压幅值低于临界值。不论是哪一种情况导致充电电池12的电压低于临界值，充电电池12必须能立即补充电能以避免影响信号接收电路4与数字控制电路6的正常工作。

图5为图4所示的微处理机18用来控制充电电池12的充电程序框图50，其包含以下各步骤：

步骤51：将A/D转换器16所产生的数字化电压和一个略高于数字电路16最低可接受的工作电压的临界值做比较；

步骤52：设定线端44为高电位以使BS控制信号能直接控制电源变换电路10的开和关，返回步骤51；

步骤53：当检测到电压不足时，将线端44设定为低电位半分钟以启动电源变换电路10并对充电电池12充电，返回步骤51。

在程序框图50中，数字控制电路6持续地检查A/D转换器16所产生的数字化电压幅值，当检测到电压不足的时候，微处理机18会立刻开启电源变换电路10以供应3伏电源并对充电电池12进行充电。由于当省电电路20在利用BS控制信号来启动信号接收电路4时，电源变换电路10在大部分时间内都是被维持在关闭状态，因此由电源变换电路10所产生的电磁干扰可以被大幅度降低，这种改进会使信号接收电路4的信号接收能力大幅增加。