CN1055632A - 自供电式基地和远方电话通信设备 - Google Patents

Abstract

本设备的基地和远方单元都用非充电电池供 电。基地单元安装在有电话插头的地方，远方单元可 便携到基地单元有效范围内的任何地方。***空闲 时两单元循环供电。接收到远方单元的起动单音、保 密码和导频单音或接收到电话线的振铃而开始通信 时对基地单元连续供电。两单元建立通信后，基地单 元挂钩开关直接从电话线取得电源，在接收到自基地 单元振铃检测器产生的振铃单音、保密码或远方手机 摘机时，远方单元得到连续供电。

Description

本发明涉及一种改进的无绳远程电话***。

普通电话机需要相当小的能源就可工作，因此从电话线路就能直接得到足以工作的能源，而不需要插到家用电源插座。因此它是一种可靠的通信设备，尤其在本地电源中断期间是如此，并且它可携带到任何具有电话插塞的地方去工作。

无绳远程电话***一般包括一个直接连到用户电话线上的基地单元，和一个带手持电话机的远方单元。远方单元与基地单元通过无线链路相互通信。通常，基地单元需要交流110V电压，因此必须靠近家用电源插座，而远方单元由可充电电池供电。这种***的优点在于用户可把远方单元带到这两单元之间的无线链路范围以内的任何地方，不需要把远方单元连接到电源上或电话线路上。就用户而言，远方单元的作用与一般电话机完全相同。

这种***的问题是：由于远方单元与其它电源无关，一旦基地单元断电它就不能工作，这是因为基地单元是连接电话线路与远方单元的桥梁，这样，尽管远方单元与其它电源无关，然而该***在得不到家用电源引线的地方或在电源故障期间都不能使用。这就是无绳远程电话比起普通电话非常不利之处。

这个问题看来是无法克服的，尤其因为每一单元在向另一单元发送信息期间都需要能源。从发射机电路需要较大的功率观点出发，远方单元通常要使用可充电电池，通常是在基地单元内提供一个电池充电器或其它的装置。这样，对家用电源的需求现在变成双份，既要为基地单元提供发射（和接收）的电源，还要为远方单元的电池由基地单元（或其它装置）提供电池再充电的电源。这样，似乎不可能提供一个实际可行的***，以使其基地和远方电话单元与普通电源无关。

为此，本发明的一个目的是提供一种无绳远程电话***，它包括一个基地单元和一个远方单元，该***确实与其它电源无关，因此它无论何时都可在具有电话线路的地方工作，而不管其有无出口。

本发明提供一种无绳远程电话***，该***可随时工作而不需要为基地单元提供家电电源。而且，本发明在***空闲时在基地单元和远方单元内使用智能循环供电和非充电电池。在工作期间基地单元不需要家电电源而只需要从电话线路上得到电能。电池足以使基地单元工作，因为***空闲时循环供电方法减小了电池消耗，而使用非再充电电池也避免了先前基地单元内提供的电池充电器或其它装置对电源的要求。另外，在每一接收单元接收无线电信号期间，由于使用一个频率只是所需频率的1/3的本机振荡器，同时还在本机振荡器的输出端上使用一个射频三倍频器来提供所需的频率，这也大大减少了所需的能源。

本发明还包括一个逻辑电路，它使两单元内电池提供的电源以每个单元的最佳占空比循环供电，并且智能地响应这两单元的状态变化，以便在各单元内从循环供电转换为连续供电。远方单元内的循环供电在手持电话机摘机或者收到基地单元经过射频链路从电话线路来的振铃时自动停止。在远方单元的手持电话机摘机并且远方单元发送一个有效的保密码时，或者在收到来自电话线路的振铃时，基地单元内的循环供电自动停止。而当手持电话机一挂机，就恢复循环供电，在本发明的远方单元的一个实施例中，在恢复循环供电之前有一延时以使远方单元能发送一个高频单音，它保证基地单元立即挂断电话线路。此后，***达到平衡，远方单元停止发送，然后允许切换到循环供电。同样，在远方单元的手持电话机摘机之后，暂时（半秒）发送相同的高频单音，立即停止基地单元的循环供电，使基地单元迅速准备好接收一有效保密码并以连续供电方式与远方单元进行通信。在本发明的一个实施例中，同一半秒单音使基地单元的挂钩开关延迟动作，以保证在通过电话线路开始通信之前做好一切准备。

参照以下附图详细描述本发明的优选实施例：

图1a和1b是本发明的无绳远程电话***的基地单元的简化方框图;

图2a和2b是本发明的无绳远程电话***的远方单元的简化方框图;

图3是图2a和2b的远方单元一个实施例所使用的循环供电电路和发射电源控制器的原理图;

图4是图1a和1b的基地单元的一个实施例所使用的循环供电电路的原理图;

图5是图1a和1b的基地单元所使用的一个示例性的电话电源调节器的原理图;

图6是基地单元和远方单元所使用的一个示例性的3V调节器;

图7a和图7b分别是一个示例性的远方单元挂钩开关触发器的方框图和原理图。

基地单元的工作：

参照图1a和1b，基地单元通过挂钩开关100在电话连接器接口102处连接到用户电话线上，该电话连接器接口102具有一个高电压保护器104和本领域内公知的全波桥式极性保护装置106。挂钩开关通常是断开的（非导通）。每当通过电话接口102接收到振铃信号时，振铃检测器108在其输出端108a产生逻辑“高”以触发1300H₂振荡器110，并通过逻辑或门114解除电源循环供电电路112的工作。电源循环供电电路112通常是工作（active）的并且周期性地使电流从三个“C”型碱性电池116经过3V调节器118流动。以向图1a和1b所示的基地单元的接收电路供电。在该单元未被使用时，电源循环供电电路112每隔300毫秒供电30毫秒，以延长电池116的寿命。然而，一旦被解除工作，电源循环供电电路112就停止循环供电，在电源输出节点188处提供给所有其它基地单元电路的电源就从循环供电变为连续供电。

对振铃检测器108的响应是由振荡器110产生的1300H_z单音由变容二极管120进行频率调制，其输出再以发射机振荡器122产生的46MH_z载波信号来调频，由此得出的信号经过无线电发射机输出端124和双工线圈126送到无线电天线128被发送出去。然后，在延时电路130所施加的1秒延时之后，振铃检测器108的逻辑“高”电平到达本领域公知类型的数字码编码器。它使编码器132发出一个预定的二进制序列或保密码，该码由变容二极管120调频并从无线电天线128发送出去。

下面描述的远方单元接收基地单元发射的所有上述信号并产生一个声频振铃音。若用户拿起远方单元的手持电话机，则远方单元发送一个5KH_z单音约半秒钟，然后发送一预定的二进制序列或保密码，最后发送一个22H_z单音，后者持续到远方手持电话机由用户摘机为止，下面还要描述。起初发送半秒钟5KH_z单音的目的是使基地的电源循环供电电路112从循环式停下来，并开始连续供电，使基地单元保持挂机直到基地单元收好一有效的保密码并可与外部电话线路通信时为止。

在基地单元的天线128接收到远方单元发送的信号并经过双工线圈126送到射频接收放大器134。放大器134的射频输出经混频器136与本机振荡器138产生的一中频信号混频。混频后的信号在455KH_z中频滤波器140中滤波，在限幅放大器142中放大。频率解调检波线圈144使限幅放大器142的输出解调，产生一个检波的信号。

对远方单元的第一响应是由5KH_z检测器148检测经过5KH_z带通滤波器146的半秒5KH_z单音。为了鉴别噪声，检波后的信号经过5KH_z陷波滤波器150由噪声检测器152检查，噪声检测器152的反相输出加在与门154的一个输入端上，其另一输入端被接在5KH_z检测器的输出端上。与门154的反相输出加在另一与门156的一个输入端上来控制挂钩开关100。

对远方单元的第二响应，就是从通过缓冲放大器和施密特触发器160的来自FM检波线圈144的检波信号中，由熟知的数字码译码器158检测二进序列或保密码。如果收到预定的二进序列，则数字译码器158使锁存器162产生一个逻辑“高”电平。这个逻辑“高”电平加在与门156的另一输入端上。

然后，对远方单元的第三响应亦即22H_z导频单音使锁存器继续保持“高”。由FM检波器线圈144产生的检波信号来的22H_z导频单音经过22H_z带通滤波器164在22H_z检测器166处被检测。22H_z检测器的输出加到锁存器162上以使它保持“高”电平状态。

在初始的半秒5KH_z单音结束以后，译码器158一接收到有效保密码，与门156就使挂钩开关100接通，只要接收到22H_z导频单音就使挂钩开关100保持导通。一旦挂钩开关导通，在远方单元与电话线路接口102之间就建立了双向通信。具体地说，接收的来自远方单元检波信号经声频缓冲放大器167放大，并经过达林顿（Darlington）电话线路驱动器168，跨过公知的达林顿电话线路直流负载170、再通过挂钩开关100传送到电话线路接口102。同样，在接口102处收到的来自电话线路的声频信号通过挂钩开关100传送到求和点172，在调制放大器174中进行放大，然后由变容二极管120调频再通过天数发送到远方单元。

基地单元内智能电源循环供电与控制：

或门114的输出控制电源循环供电电路112的工作。具体地说，每当或门114响应振铃检测器108、5KH_z检测器148、译码器158或通过锁存器162响应22H_z检测器166的逻辑“高”时，它就使电源循环供电电路112停止循环供电，代之以在电源输出节点188上提供连续供电。这就保证向远方单元发送一个振铃信号，或当振铃信号不存在，而用户将远方单元的手持电话机摘机（开始一次呼叫）时，基地单元立即准备与远方单元通信。

本发明有深远意义的特征在于：在挂钩开关110被接通之后为了延长电池寿命而不使用电池116。具体地说，挂钩开关100-接通，来自电话线路的电源就会流经接口102、挂钩开关100、电话线路电源调节器180到达电源输入节点182，该节点接到电源循环供电电路112上。该电源输入节点与3V调节器118和电话线路电源调节器180的输出端相连接。一旦挂钩开关100接通，电话线路电源调节器180就使电源节点182维持在至少3V左右。这个状态立即被3V调节器118检测到，从而停止电池116的电流流动，借此节省电能。

提供给基地单元发射电路（包括：调制放大器174、1300H_z振荡器110、二极管120、发射振荡器122和发射机输出放大器124）的电源与提供给接收电路（包括：射频放大器134、混频器136、中频滤波器140、限幅放大器142、FM检波器线圈144、5KH_z检测器148、噪声检测器152、22H_z检测器166、音频放大器167）和基地单元的其它电路（包括：振铃检测器108、挂钩开关100、缓冲放大器160、用于译码器158和编码器132的集成电路、以及用于或门114的电路）的电源是分别控制的。电源输出节点188把电源提供给后一组电路（包括接收机的电路）。供给发射电路的电源是由与电源循环电路112无关的发射电源控制器84提供的，可以理解，供给发射机和接收机电路的电源指的是图1a和1b中发射机和接收机每个部件内所含各种晶体管维持适当偏压所需的电源。发射电源控制器184在其输入端184a上接收来自电源节点188的电能，并在或门186的控制下从其输出端184b给上述的发射电路供电。每当或门186给该控制器184送来逻辑“高”时，在其输出端184b上就连续地供电。或门186的一个输入端被连接到振铃检测器108的输出端上，其另一输入端与挂钩开关与门156的输出端连接。于是，一旦挂钩开关100被接通，或者每当振铃检测器108检测到振铃时，或门186就起动发射电源控制器184。当挂钩开关100一关断，或门186就输出逻辑“低”，发射电源控制器184就停止给发射电路供电。

远方单元的工作：

参照图2a和2b，远方单元包括天线200。在本发明的一个实施例中远方的手持电话机用一条挠性的电话插塞绳连接到远方单元的底盘，在该塞绳内至少有一根导线起着远方单元发射机和接被机电路的远方单元天线的作用，这将在下文描述。来自基地单元天线128发射的信号被远方天线200接收下来，经过双工线圈202，由射频接收机的放大器204放大，由混频器206与本机振荡器208的中频信号混频。该被混频信号在455MH_z的中频滤波器210内滤波，已滤波的信号在限幅放大器212中放大，然后由FM检波器线圈214解调，产生一个检波信号，再由声频缓冲放大器216放大。所有上述的接收机电路都由电源循环供电电路218供电，电源循环供电电路218的电源是三个“C”型碱电池经过3V调节器222供给的。为了节省电池的电荷并延长电池的寿命，在远方单元（图2a和2b）空闭时，电源循环供电电路218给上述的接收机的电路每隔770毫秒供一次电，每次保持50毫秒。在***空闲的所有其它时间内去掉这些电路的电源，以使电池不耗电。

如果基地单元收到电话线路的振铃信号，则基地单元如对图1a和1b所描述的发送1300H_Z单音和预定的保密码，为使远方单元响应这个1300Hz单音，图2a和2b中远方单元接有1300Hz检测器224，它经过1300Hz带通滤波器226来接收声频缓冲放大器216的已检波信号，在响应该1300Hz单音时，1300Hz检测器224发出一个逻辑“高”给或门228的一个输入端来控制电源循环供电电路218的状态。据此，或门228将逻辑“高”加到电源循环供电电路218，使它对图2a和2b中上面提到的接收机电路停止循环供电并代之以连续供电，在图2a和2b中虚线指明的本发明的一个实施例中，1300Hz检测器224的输出通过或门229由译码器234的输出来选通，于是，1300H_z单音或有效的保密码必定被远方单元所接收，以使电源循环供电电路218切换到连续供电方式。

每当用户举起手机使远方单元摘机时，电源循环供电电路218就以同样方式从循环供电方式切换为连续供电方式。这就使手机挂/摘机传感器或挂钩开关230（通常是关断的）接通。这个事件由或门228由于与挂钩开关230的另一输入端相连接而能够识别出来，于是或门228就按照以上结合1300H_z检测器224和电源数字译码器234接收有效保密码所描述的方式把电源循环供电电路218切换为连续供电方式。

如上所述，在检测出振铃之后，基地单元发出一个预定的保密码或二进序列一秒钟。这个码通过缓冲放大器和施密特触发器232由数字码译码器234来检测，以响应通过锁存器236施加到与门238的一个输入端上的逻辑“高”。与门238其余两个输入端分别与1300H_z检测器的输出端和22H_z振荡器的输出端相连接为了在远方单元产生一个声频的振铃信号，与门238的输出端选通振铃放大器242的输出，上述放大器242的输入端接收1300H_z带通滤波器226的输出。扬声器244与振铃放大器242的输出端相连接。每当检测到一个振铃时，振铃放大器242就以22H_z通断速率的1300H_z频率来驱动扬声器244。

当远方单元的手持电话机由用户摘机举起以闭合挂钩开关230时，触发器246就检测出挂钩开关230状态的变化，并在下半秒向或门248的一个输入端发出一个逻辑“高”，它能使5KH_z振荡器250开始产生5KH_z单音直到触发器246的半秒时限期满为止。然后，数字码编码器252根据经过半秒延时电路252从挂钩开关230接收的逻辑“高”，产生一预定的二进制序列或保密码当手机被摘机时，由挂钩开关230产生的逻辑“高”送到与门256的一个输入端上，它使22H_z振荡器240的输出传送到求和点258。22H_z振荡器240和5KH_z振荡器的输出端都经过求和点258连接到调制放大器260上。调制放大器260的输出又与变容二极管262连接。编码器254向变答二极管发出它的二进序列。

于是，当远方单元的手持电话机由用户摘机举起时，变容二极管262接收到下列顺序的信号：5KH_z单音、保密码和22H_z单音。二极管262频率调制这些信号，此后，它们由发射机振荡器264调制，再由无线电发射机输出放大器266放大，其输出经过双工器线圈202送到远方单元的天线200。至此，基地单元与远方单元之间就建立了双向通信。具体地说，远方单元可以发送来自拨号电路268的单音拨号信号，或者把来自话筒和放大器270、272的声频信号送到求和点258。此外，脉冲拨号可以通过将拨号电路268的脉冲拨号输出加到或门248的另一输入端上来完成，这样，5KH_z振荡器把脉冲拨号信号提供给求和点258。再者，远方单元还可接收话音信号，该信号经缓冲放大器216和声频放大器274放大后驱动远方单元手持电话机内的耳机喇叭276。

用户一挂上远方单元的手持电话机，触发器246又识别出挂钩开关230状态的变化，并在4秒内把一个逻辑“高”加到或门248的输入端上。结果，远方单元发送一5KH_z单音给基地单元。同时，已经开断的挂钩开关230将一逻辑“低”加到与门256上，就切断从远方单元向基地单元发送的22H_z导频单音。当远方单元挂机时，发送4秒5KH_z单音的目的是通过基地单元与门156响应5KH_z单音而使基地单元瞬时摘机。若没有这个特性，由于基地单元解除低频（22H_z）导频单音的响应很慢，挂机也较慢。根据本发明的一个特点是使用手机塞绳作为图2a和2b中远方单元的接收和发射电路的天线，具体地说，远方单元的电路包括在图2a和2b中用虚线所示的底盘288内，话筒270和喇叭276装在手持电话机290a、b中。在分别将话筒270和喇叭276连接到远方单元的发射机和接收机电路的导线292a和292b中，至少有一根与双工器线圈202的天线侧相连接。

远方单元中智能电源循环供电与控制：

如前面结合图2a和2b所提到的，在***空闭时，电源循环供电电路218使电池220每隔700毫秒供电50毫秒，并根据或门228输出的逻辑“高”来提供连续供电。每当1300H_z检测器224识别出1300H_z振铃单音（和一有效保密码），或者手持电话机摘机时，或门228就产生一个逻辑“高”。

图2a和2b的远方单元分别控制给接收机和发射机电路的供电，循环供电电路218的输出给接收机电路供电，包括：放大器204、混频器206、放大器212、216、274、1300H_z检测器和有关电路。发射电源控制器280的输出给发射机电路供电，这包括：振荡器240和250、调制放大器260、变容二极管262、发射机振荡器264和无线电发射机输出放大器266。如同循环供电电路218那样，发射机电源控制器280接收3V调节器222的电源。控制器280根据挂钩开关230的状态把这个电源加到上述的发射机电路上。每当挂钩开关230导通时，发射电源控制器280就把电源加到发射机电路上，反之，就不供电，以防止在***空闲时电池不需要的耗电。

发射电源控制器：

参照图3所示的发射电源控制器原理图。控制器300特别适用于图2a和2b中远方单元的发射电源控制器280，来自3V调节器222的电源加到晶体管302的发射极，其集电极是发射电源控制器300的电源输出端。挂钩开关230经过保持电路306控制晶体管304的基极电压。挂钩开关230一接通，晶体管304的基极电压就增加以使晶体管304导通。这使晶体管302基极上的电压经过电阻308（它与晶体管304的集电极相连接）放电，以使晶体管302导通，使3V调节器222与发射机电路之间提供直接连接。

同时，来自挂钩开关的电流给保持电路306中的电容306a充电。挂钩开关230一开断，二极管306b就阻止电容306a直接经过挂钩开关230放电，而经过电阻306c缓慢地放电。同时，在挂钩开关230开断以后，晶体管304的基极电压被保持，直到电容306a最后放完电为止。这样就在手持电话机挂机以后使远方单元发射机电路保持供电，以使远方单元有机会发送4秒的5KH_z单音，而让远方单元如上文所述的瞬间开断。

分立并独立的基地单元发射电源控制器184类似于远方单元发射电源控制器280，只是基地单元中不需要保持电路306。而且，在基地单元发射电源控制器184中，输入来自基地单元挂钩开关100，现扩展了另一个输入  来自基地单元振铃检测器108。图1a和1b中或门186可以用图3中虚线内的方式用二极管或门来实现，它通过二极管310与挂钩开关230连接，通过另一二极管312与振铃检测器108连接，两二极管的阳极连接在一起。

远方单元电源循环供电电路：

图3还示出了远方单元电源循环供电电路218的一个实施例。来自3V调节器222的电源加到输出晶体管320的发射极，而接收机电路从晶体管320集电极接收供给它们的电能。每当开关晶体管322导通时，晶体管320就导通以便向接收电路供电，并使晶体管320的基极通过电阻324和二极管326接地。这种状态接着提高了调整晶体管328基极上的电压，在由电容330的容量和电阻332和334的阻值所决定的延时之后，晶体管328导通。晶体管328一导通，晶体管322基极上的电压就减小，在由电容336的容量决定的延时之间，晶体管322截止。这接着提升了晶体管320基极上的电压，以使它截止，于是解除了控制器218的输出供电。这一状态解除了晶体管328基极上的电压，使它在电容器330的容量决定的延时之后，它截止。其结果是，电容336允许充电以升高晶体管322基极电压，使它在相应延时之后导通。这使该电路返回到初始状态，上述的循环将反复进行下去。图3中所示元件值的选定应使晶体管320提供800毫秒“截止”、50毫秒“导通”占空比。

为了在“振铃”接收到的情况下停止循环供电而提供连续供电，把1300H_z检测器224的输出与晶体管340的基极连接，而晶体管340的发射机接地。本发明的一个实施例中，1300H_z检测器的输出通过图2a和2b或门229与晶体管340的基极相连接，接收到1300H_z单音使晶体管340导通，这使晶体管342的基极电压下降而使其导通。这又使电容344充电。而使晶体管346导通，一旦晶体管346导通，它就使晶体管320基极电压下降而维持晶体管320导通，这就停止循环供电，而通过晶体管320提供连续供电，电容344的容量的选择最好使振铃之间让晶体管346的基极保持高电位，以使振铃期间不中断供电，在图3中所示的值相应于约8秒保持时间的电容量。

为了在手持电话机摘机时停止循环供电，远方单元的挂钩开关230连接到晶体管346的基极，随着挂钩开关230接通，就停止晶体管320的循环，从而提供连续供电。

基地单元电源循环供电电路：

参照图4，基地单元的循环供电电路112包括一个双稳态多谐振荡电路400，其输出端400a的“低”电平时间为700毫秒、“高”电平时间为50毫秒。多谐振荡器的输出400a通过第一二极管404控制晶体管402的基极电压，而振铃检测器108通过第二二极管406控制晶体管402的基极电压，这两个二极管构成一个二极管或门。当振铃检测器108或多谐振荡器400提供一个“高”时，晶体管402导通。它使晶体管408基极电压下降，晶体管408导通，实现电源节点182与电源输出节点188之间的连接。一旦收到振铃，就停止循环供电而提供连续供电。

为了在接收到5KH_z单音或有效的保密码时停止循环供电，译码器158和5KH_z检测器148的输出都连接到晶体管420的基极，其发射极接地。每当译码器158或5KH_z检测器148的输出使晶体管420导通时，多谐振荡器400的输出晶体管430的基极电压下降，多谐振荡器400输出端400a保持“高”，因而由多谐振荡器400瞬间中断循环供电。

减小电源消耗：

当基地单元中的数字编码器/译码器132、158和远方单元中的数字编码器/译码器254、234以及远方单元中的拨号电路268都采用CMOS集成电路时，其余的元件最好是分立元件，这可对每个晶体管分别加偏压，以得到最佳效率和最低电耗。因为在发送期间要消耗较多的电能，因此对远方单元和基地单元的无线电接收电路作出了特别的努力以降低电源的消耗。具体地说，如图1a和1b所示，本机振荡器的开关频率从所需频率（49MH_z）降低3倍，以在16MH_z振荡器138b的输出端上利用三倍频器138a来实现成比例地电源节省。混频器136最好是级联型的混频器。

基地单元电话线电源调节器：

参照图5，基地单元的电话线电源调节器180包括一射极跟随器调节器晶体管Q141，其集电极接收整流的电话线电流，并从其发射极产生已调节的电压。晶体管Q141集电极上接收的来自电话线路的电压可在4.5和16伏之间任何值上变化，这取决于到电话局中央交换设备的距离。电流在20mA与100mA之间变化。晶体管Q141的发射极电压由另一晶体管Q149的动作来调节。如果晶体管Q149的发射极上的电话线路的电压大约是16V时，晶体管Q149集电极电压就相对地保持在3.6～3.8V之间取决于晶体管Q149集电极和发射极上的电阻R242和R246的阻值。同时，晶体管Q149基极到发射极的电压约为0.6或0.7V，这取决于反馈电阻R241的阻值。晶体管Q149集电极到基极的电压根据电阻R242与R246之比值是其基极到发射极电压的倍数。晶体管Q149的集电极到基极的电压被调节为约3.6V，通过电阻R240使晶体管Q141的基极电压保持在接近这一电压的数值上。由于晶体管Q141起着射极跟随器晶体管的作用，因此其发射极电压通常低于其基极电压约0.6V，于是调节器180的输出电压约为3V。晶体管Q141和Q149的调节器电路是非常稳定的，将随着电话线路电压的变化而变化。具体地说，当电话线路电压从4.5V变为6.0V时，晶体管Q141的射极电压从3V到3.5V。然而这种变化正好在所需的容许值之内。

在从电话线路中吸取电流来供给基地单元的发射机电路电源方面的一个问题就是所需的发射电源随着被发射的声频信号幅度的变化而明显地变化，这种变化以汲取电流的变化反射回到电话线路，这是一个重要的缺点。为此，在本发明中，一对背对背连接的电解电容C179和C405使之成为无极性电容被连接在调节器晶体管Q141的基极与发射极之间。这两个电容吸收了由于基地单元中发射机（或其它的）电路抽取功率的变化而引起的大部分电流变化，从而防止这种变化反射回电话线路。

晶体管Q141的发射极通过开关晶体管Q140连接到调节器180的输出端。该开关晶体管Q140的作用是图1所示的电池电源开关187。二极管D106连接在晶体管Q140的集电极与基极之间。晶体管Q140的集电极是图1中电池电源开关187的输出端。晶体管Q140的发射极在节点182处与图1所示的3V调节器118的输出端连接。这使晶体管Q140的发射极电压保持3V，这样，如果从晶体管Q141提供给晶体管140的集电极的电压至少为3V或更高，则二极管D106变为正向偏置并使开关晶体管Q140截止。于是，调节器的输出保持在3V。

过电压保护是利用一个18V齐纳二极管502连接在晶体管Q141的集电极与地之间来提供的。

3V调节器：

参照图6，图1的3V调节器118与图2的3V调节器222是等同的，它包括传递晶体管Q141，其发射极与电池116连接，其集电极是3V调节器的输出端，连接到图1中的节点182。每当晶体管Q401的集电极电压超过已调节电压时，晶体管Q401截止。晶体管Q401的基极电压由反馈晶体管Q402控制。反馈晶体管Q402的基极电压由调节晶体管Q403控制。调节晶体管Q403的基极电压通过反馈电阻分压器对R404和R403反应晶体管Q401的集电极电压。通常，该电路自行调整到使调节晶体管的基极电压约为0.6V，而传递晶体管Q401的集电极电压约为3V。如果晶体管Q401的集电极电压超过某一阈值，则晶体管Q403的基极驱动电压过大，使晶体管Q403集电极电压和晶体管Q402基极电压下降，晶体管Q401基极电压增加，使晶体管Q401集电极电压下降直到该电压不再超过所需的阈值（3V）时为止。另一方面，如果晶体管Q401集电极电压低于所需阈值，则晶体管Q403基极电压下降，开始使晶体管Q403截止，使晶体管Q402的基极电压上升，从晶体管Q401的基极汲取更多的电流，直到晶体管Q401饱和或晶体管Q401集电极的输出电压回到所需要的阈值电平3V时为止。

与典型的依靠齐纳二极管的调节器电路相比，晶体管化的调节器电路（图6）的优点在于齐纳二极管一般在5V以下不能提供精确的电压调节，而调节晶体管Q403可以提供。再者，这种分立的晶体管通常比齐纳二极管价格低。

远方单元挂钩开关触发器：

图7a示出了图2中在挂钩开关230与控制5KH_z振荡器的或门248之间连接的触发器246的功能简化方框图。如前所述，触发器246提供两个功能，第一，它是一个摘机触发器，每当远方单元的手机首先摘机时（每当挂钩开关230的输出从“低”变为“高”时），它向或门248发出一个逻辑“高”半秒钟，第二，它是一个“挂机”触发器，每当远方单元的手机挂机时（每当挂钩开关230的输出从“高”变为“低”时），它提供一个逻辑“高”4秒钟。如前结合图1和图2所述的，“摘机”触发器功能的用途是每当远方单元的手机由用户拿起时从远方单元向基地单元发出一半秒的5KH_z单音簇，这由或门114识别而立即停止基地单元内的循环供电。“摘机”触发器功能的用途是每当远方单元手机由用户挂机时从远方单元向基地单元发出4秒5KH₂单音，这由与门156识别而立即开断基地单元的挂钩开关100。

这两种触发器功能的实现不影响本发明的构思，一个可能实现的非常简单例子以原理图的形式示于图7b。“摘机”触发器包括一个NPN传递晶体管700，其基极与挂钩开关230的输出端连接，其集电极与或门248连接。每当挂钩开关230向晶体管700a的基极提供一个“高”时，晶体管700b的集电极向或门248提供一个“高”。同时，电容702开始充电，直到在半秒延时之后NPN截止晶体管704的基极电压高到使截止晶体管704导通时为止。截止晶体管704一导通，它使加在或门248的电压下降，而变为逻辑“低”。

“挂机”触发器除了传递晶体管706是一个PNP而不是NPN晶体管以外全都相同，因此，当挂机开关向它的基极提供一个“低”时，它就导通，这就在传递晶体管706的集电极上产生一个“高”加到或门248上。同时，电容708开始由传递晶体管的集电极电流充电。电容708的电容量选择得应使4秒之后其电压足以使截止晶体管710导通。这就去除了来自或门248的“高”，并且触发器返回到其正常的“低”状态。

在结合具体优选实施例对本发明作了详细描述以后，可以理解，还可以做出变化和修改，而不违背本发明的精神也不超出本发明的范围。

Claims (22)

1、一种无绳远程电话***，包括：一个基地单元和一个能与上述的基地单元进行无线电通信的远方单元，上述远方单元有一个手持电话机，该手持电话机平时是挂机的，上述基地单元有一个振铃检测器和一个可连接到电话线路的挂钩开关，上述的基地单元和远方单元每个都包括各自的发射调制器电路和各自的无线电接收电路，所述的***包括：

电话线路电源装置，在上述基地单元内，用以每当上述挂钩开关闭合时从上述电话线路向一个输出节点提供电源；

基地循环供电装置，在上述基地单元内，用以向上述基地单元中的接收机电路在所限持续时间内周期性地供电，该基地循环供电装置包括：

(a)电池装置；

(b)电压调节器装置，与上述输出节点相连接，用以调节上述电池装置供给的电压；

(c)电池电源切换装置，每当上述电话线路电源装置开始从上述电话线路供电时，用以断开来自上述电池装置提供的电源；

(d)接收机电源切换装置，用以周期性地把上述输出节点连接到上述基地单元的无线电接收机电路；

远程信号(信令)装置，在远方单元内，用以在上述手持电话机摘机时向上述基地单元发出起动信号；以及

基地控制装置，在上述基地单元内，它根据上述振铃检测器和来自远方单元的上述起动信号用以中断上述接收机电源切换装置，使上述基地单元的循环供电装置停止循环供电而提供连续供电，以及根据上述起动信号以闭合上述挂钩开关，借此，上述循环供电装置提供来自上述电池装置的连续供电，直到上述的电话线路电源装置开始从上述挂钩开关提供电话线路电源时为止。

2、根据权利要求1所述的无绳远程电话***，其中所述的在远方单元内的信号装置响应手机挂机而向上述基地单元发出一解除信号，并且，所述的在基地单元内的控制装置根据该解除信号立即断开上述挂钩开关。

3、根据权利要求2所述的无绳远程电话***，还包括远方循环供电装置，它在上述远方单元内，用以周期性地在所限持续时间内在远方输出节点处向上述远方单元的无线电接收机电路供电，该远方循环供电装置包括：

（a）远方电池装置;

（b）远方电压调节装置，它连接到上述的远方输出节点上，用以调节由上述远方电池装置供给的电压;

（c）远方切换装置，用以把上述输出节点周期性地连接到上述远方单元的无线电接收机电路上。

4、根据权利要求3所述的无绳远程电话***，包括：

基地信号装置，在上述基地单元内，响应上述振铃检测器，用以向上述远方单元发出起动信号;

远方控制装置。在上述远方单元内，它根据上述基地信号装置的上述起动信号和所述手持电话机的摘机而中断上述远方切换装置，以使上述远方循环供电装置向上述远方单元的接收机电路提供连续供电。

5、根据权利要求1所述的无绳远程电话***，还包括基地发射电源控制装置，在上述基地单元内，响应上述振铃检测器和上述挂钩开关，用以在以下情况时从上述输出节点向基地单元内的发射机电路提供连续供电：（a）当上述挂钩开关接通时;（b）至少在所限时间内当上述振铃检测器检测出来自上述电话线路的振铃信号时;反之，则停止从上述输出节点向上述基地单元的发射机电路供电。

6、根据权利要求3所述的无绳远程电话***，还包括在上述远方单元中的远方发射电源控制装置，每当上述远方单元的手持电话机摘机时和每当上述基地单元的信号装置发送上述起动信号时，该远方发射电源控制装置响应来自上述基地单元的信号装置的起动信号，还响应远方单元的手持电话机摘机，将来自上述远方输出节点的电源连续地向上述远方单元的发射机电路供电，反之，则停止将来自上述远方输出节点的电源对上述远方单元发射机电路的供电。

7、根据权利要求1所述的无绳远程电话***，其中，上述电话线电源装置包括一个开关晶体管，其集电极通过上述挂钩开关连接到上述电话线路上，其发射极连接到上述电话线路电源装置的输出端上，该电话线电源装置还包括在上述开关晶体管的基极和发射极之间连接的电容装置，用以在上述基地单元的发射机电路内吸取电流的波动，以此防止该波动反映到电话线路上。

8、权利要求1所述的无绳远程电话***，其中所述的电池装置是不可充电电池。

9、权利要求2所述的无绳远程电话***，其中所述的远方单元信号装置包括：与上述远方单元的发射调制电路相连接的、用以产生高声频单音的装置;摘机触发器装置，每当上述远方单元手持电话机摘机时，用以在第一持续时间内起动上述高声频单音产生装置;和挂机触发器装置，每当上述远方单元的手持电话机挂机时，用以在第二持续时间内起动上述高声频单音产生装置。

10、根据权利要求9所述的无绳远程电话***，其中上述基地循环供电装置的切换装置包括一个双稳态多谐振荡器和用以中断该多谐振荡器工作的装置，并且其所述的基地控制装置包括一个高频单音检测装置，它与上述基地单元的接收电路相连接，并根据上述高声频单音产生装置产生的单音，该装置中断该多谐振荡器装置与上述振铃检测器和上述高声频单音检测器装置的连接。

11、根据权利要求9所述的无绳远程电话***，其中所述的远方信号产生装置还包括一个与上述远方发射机调制器电路相连接的低频导频单音产生器，并且，其上述基地控制装置还包括能对低导频单音作出响应的装置和与该装置相连接并用以中断上述基地单元切换装置的装置，这样，在无其它起动信号的情况下，该导频单音使上述基地单元保持双向通信。

12、根据权利要求4所述的无绳远程电话***，其中，所述远方切换装置包括一个电池电源切换电路，其特征在于：其占空比具有短的接通时间和较长的断开时间，上述的电池电源切换电路包括一个输出开关晶体管，其中所述的远方控制装置包括使上述输出开关晶体管保持于一种状态的一个装置，该保持装置包括一个阻容时间常数装置，它根据上述振铃检测器产生的起动信号，用以强行施加一个最短时间，在此时间内上述中断装置工作，所述的最短时间相应于在上述电话线路上两振铃之间的标准时间。

13、根据权利要求6所述的无绳远程电话***，还包括用以延时由上述远方发射电源控制装置引起的停止供电，以便在上述远方单元手持电话机挂机以后允许上述远方发射机电路向基地单元发送上述解除起动信号。

14、根据权利要求5所述的无绳远程电话***，其中上述远方信号装置包括一个编码装置，它与上述远方单元发射机调制器电路相连接用以产生一个预定码来响应上述手持电话机摘机，而该码包括上述起动信号之一;所述的基地控制装置包括一个译码器装置，它与上述基地接收机电路连接，且只在收到该预定码时，才使上述挂钩开关闭合。

15、根据权利要求14所述的无绳远程电话***，其中每当上述译码器检测出上述预定码时才起动上述发射电源控制器提供电源。

16、根据权利要求1所述的无绳远程电话***，其中所述的远方单元还包括：

一个远方底座以容纳上述远方单元的接收电路和发射电路，其中所述的远方单元手持电话机包括一个话筒和喇叭;

一个手持电话机塞绳，用以将上述手持电话机的喇叭和话筒与上述远方单元接收和发送电路相连接;以及

远方单元内把发射和接收电路与上述手持电话机塞绳相连接的射频输出和输入装置，所以该手机塞绳除了作为把话筒和喇叭与电路连接起来外，还起上述远方单元发射机和接收机电路天线的作用。

17、一种便携式电话***，它含有：一基地单元，该基地单元具有无线电接收机和无线电发射机电路、用以将上述基地单元与一电话线路相连的挂钩开关、和一个与上述电话线路连接的振铃检测器;该***还包括一远方单元，该远方单元具有它自己的无线电接收机和无线电发射机电路、一个手持电话机和一个手持电话机摘机/挂机检测器，所述***包括，

电话线电源装置，它在上述基地单元内，每当上述挂钩开关闭合时，用以通过上述挂钩开关使上述电话线路来的电源连接到上述基地单元的电路;

基地单元电池和调节器装置，每当上述挂钩开关开断时，由它们向上述基地单元的电路供电;

基地单元循环供电装置，在基地单元内，其特征是以某种通/断占空比周期性地中断从上述基地电池装置提供的电流;

基地控制装置，在上述基地单元内，它与上述基地无线电接收机电路和上述振铃检测器相连接，它能对起动单音、导频单音和上述振铃检测器作出响应，它根据上述起动单音使所述的挂钩开关断开，根据上述导频单音使上述挂钩开关保持闭合，并根据上述起动单音、导频单音和上述振铃检测器之中的任何一种停止上述基地单元循环供电装置，以使上述基地电池和调节器装置向上述基地电路提供不中断的电源;

远方控制装置，在上述远方单元内，它与上述手持电话机摘机/挂机传感器和上述远方单元无线发射机电路连接，它随着上述手持电话机的摘机而产生（a）限定时间的上述起动单音，（b）上述导频单音，并根据上述手持电话机的挂机而产生限定时间的上述起动信号并停止上述导频单音。

18、根据权利要求17所述的便携式电话***，还包括：

振铃单音发生器，它与上述基地单元的振铃检测器和上述基地单元发射机电路相连接，并按照上述振铃检测器检测出的振铃而产生振铃单音;

远方电池和调节器装置，在上述远方单元内，它用以向上述远方单元电路供电;

远方循环供电装置，它在远方单元内周期性地中断上述电池装置的供电;以及

远方循环控制装置，它与上述远方单元的无线电接收机电路、上述远方手持机摘机/挂机检测器和上述远方循环供电装置相连接，在检测到上述振铃单音或检测到上述手持电话机摘机时它就停止上述远方循环供电装置，以使上述远方电池装置向上述远方单元电路提供不中断的供电。

19、一种便携式电话***，它包含有一基地单元，该基地单元具有无线电接收机和无线电发射机电路、用以使基地单元与一电话线路相连接的挂钩开关、以及一个连接到上述电话线路的振铃检测器;该***还包括一远方单元，该远方单元具有它自己的无线电接收机和无线电发射机电路、一个手持电话机和一个手持电话机摘/挂机检测器，所述***包括：

电话线路电源装置，在上述基地单元内，每当上述挂钩开关闭合时，它通过上述挂钩开关从上述电话线路传送电能，以向上述基地单元的电路供电;

基地单元电池和调节器装置，每当上述挂钩开关断开时，用它向基地单元的电路供电;

基地单元循环供电装置，在上述基地单元内，其特征是以某种通/断占空比周期性地中断从上述基地电池装置提供的电源;

基地单元保密码译码器装置，它与上述基地单元的接收机电路相连接，用以检测一预定码;

基地单元控制装置，在上述基地单元内，它与上述基地单元的接收机电路、上述基地单元的保密码译码器和上述振铃检测器相连接，它能对起动单音、导频单音、上述基地单元译码器装置和上述振铃检测器作出响应，以便根据上述起动单音打开上述挂钩开关，根据上述译码器接收的上述预定码和上述导频单音而闭合并保持上述挂钩开关闭合，并且根据上述起动单音，上述译码器装置接收的上述预定码、上述导频单音和上述振铃检测器中的任何一个的停止上述基地循环供电装置，以使上述电池和调节器装置向上述基地单元提供不中断供电;

远方单元控制装置，它包括振荡器装置和编码器装置，在上述远方单元内，它与上述手持电话机摘机/挂机检测器和上述远方单元无线电发射机电路相连接，在上述手持电话机摘机时，它产生（a）具有限定时间的上述起动单音，（b）上述预定保码密码，（c）上述导频单音，并且在上述手持电话机挂机时，产生具有限定时间的起动单音并停止上述导频单音。

20、根据权利要求19所述的便携式电话***，包括：

保密码编码器装置，在上述基地单元内，它与上述基地单元发射机电路和上述振铃检测器相连接，用以产生一保密码来响应上述振铃检测器;

一个振铃单音发生器，与上述基地单元振铃检测器和上述基地单元发射机电路相连接，用以产生一振铃单音来响应由上述振铃检测器检测出的振铃;

远方单元电池和调节器装置，在上述远方单元内，用以向上述远方单元的电路供电;

远方单元循环供电装置，在上述远方单元内，用以周期性地中断来自上述远方电池装置的电源;

远方单元循环供电控制装置，它有上述远方单元无线电接收机的电路和上述远方单元循环供电装置相连接，该远方单元循环供电控制装置包括：一个译码器，用以检测上述保密码;和一个振铃单音检测器，用以检测上述振铃单音，上述远方单元循环供电控制装置，它根据上述振铃单音、上述保密码，或上述手持电话机的摘机而停止上述远方循环供电装置，以使上述远方电池装置向上述远方单元的电路提供不中断的供电。

21、根据权利要求17所述的便携式电话***，其中所述的电池装置是不可充电电池。

22、根据权利要求19所述的便携式电话***，其中所述的电池装置是不可充电电池。

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