DE69123542T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Schaltern - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von EIN/AUS-Schaltern des RF-Teils eines Funktelefons, ohne daß es erforderlich ist, separate Steuerleitungen von der Logikeinheit des Telefons zu den Schaltern zu ziehen.
• Der Funkteil jedes modernen Funktelefons enthält eine Mehrzahl von gesteuerten Schaltern, mit denen sich eine gegebene elektrische Schaltung aktivieren oder ausschalten läßt, oder mit denen sich die Parameter dieser Schaltung ändern lassen. Diese Schalter sind Zwei-Positions-Schalter, üblicherweise bipolare Transistoren bzw. FET's, durch die sich z. B. umschaltbare Filter oder Regulatoren des Senders steuern lassen. Die Schalter werden der Reihe nach durch die Logikeinheit (Prozessor) des Funktelefons gesteuert, also über eine Leitung, über die sich eine logische "1" oder "0", also eine Spannung "hoch" oder "niedrig" zur Basis des FET's übertragen läßt, der als Schalter dient. Die Logikeinheit steuert darüber hinaus die Frequenzsynthesizer, durch die die lokalen Oszillatorfrequenzen des Senders und Empfängers erzeugt werden. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, daß der Frequenzsynthesizer eine phasenverriegelte Schleife (PLL) mit einem Phasenkomparator, einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) und mit einem programmierbaren Dividierer aufweist, der die Anfangsfrequenz des VCO dividiert, bevor sie zum zweiten Eingang des Phasenkomparators gelangt. Die Anfangsfrequenz der Schleife wird durch den oben erwähnten programmierbaren Dividierer bestimmt. Die Logikeinheit setzt den Frequenzsynthesizer dadurch auf den gewünschten Kanal, daß über eine Steuerleitung die Teilungsnummer des Dividierers so geändert wird, daß sie mit dem gewünschten Kanal übereinstimmt. Im allgemeinen sind drei Steuerleitungen vorhanden. Durch eine dieser Steuerleitungen wird die Teilungsnummer in binär serieller Form zum Register der phasenverriegelten Schleife geliefert. Über eine zweite Leitung wird ein Zeitsteuersignal (Taktpuls) gesendet. Dagegen wird über die dritte Leitung ein Startpuls übertragen, der bei Erreichen der phasenverriegelten Schleife veranlaßt, daß die zum Register übertragene Schleifendivisionsnummer von den Regtern der Schleifenschaltung ausgesendet wird, um zum Inhalt der Zähler zu werden.
• Auch gehören bereits solche Frequenzsynthesizer zum Stand der Technik, bei denen sich implementierte Komponenten innerhalb einer integrierten Schaltung befinden und bei denen das zur Kanaländerung verwendete Steuerwort bestimmte Anschlußstifte der Schaltung in den "Ein-" oder "Null"-Zustand überführt. Über diese Anschlußstifte kann die Steuerung extern gesteuerter Schalter erfolgen. In diesen Schaltungen ist die zur Implementierung der Funktion erforderliche Decodierlogik integral in der PLL-Schaltung vorhanden.
• Die herkömmlichen Verfahren zur Schaltersteuerung über Leitungen weisen allerdings einige Nachteile auf. Wie bereits oben erwähnt, benötigt jeder gesteuerte Schalter der Funkeinheit eine individuelle Steuerleitung vom Prozessor, obwohl es unter bestimmten Umständen möglich ist, nur eine Steuerleitung zur Steuerung einer Anzahl von Schaltern zu verwenden. Daher steigt mit zunehmender Anzahl von Steuerleitungen auch die Anzahl der gesteuerten Schalter in der Schaltung. Dies hat sich beim Design von Schaltungskarten als nachteilig herausgestellt. Werden die zu steuernden Schalter und der Prozessor auf getrennten Schaltungskarten montiert, ist ein Mehrstift-Verbinder erforderlich, um die Steuersignale von der einen zur anderen Karte zu übertragen. Werden bei der Steuerung die Verbindungsstifte der PLL-Schaltung verwendet, so muß die Anzahl der Stifte erhöht werden, was zu einer größeren physikalischen Baueinheit führt. Dies steht der Entwicklung von kleinen Telephonen entgegen. Es sei ferner daraufhingewiesen, daß PLL-Komponenten dieses Typs, die sich für den Einsatz in tragbaren Telefonen eignen, nur schwer zu finden sind.
• Die vorliegende Erfindung offenbart einen Weg, bei dem die Steuerung von Schaltern ohne die oben erwähnten Nachteile durchgeführt werden kann.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines Schalters des Funkfrequenzteils eines Funktelefons, enthaltend: eine Logikeinheit, einen Frequenzsynthesizer, wenigstens eine Steuerleitung (a, b, c), die mit dem Frequenzsynthesizer verbunden ist, um Steuersignale von der Logikeinheit zum Frequenzsynthesizer zu übertragen, und eine Schaltungsleitung (d, e) zur Steuerung des Schalters in Antwort auf eine von der Logikeinheit gelieferte Steuerspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsleitung (d, e) so mit einer Steuerleitung (a, b) verbunden ist, daß während der Zeit, zu der der Frequenzsynthesizer keine Steuersignale empfängt, die Logikeinheit eine Steuerspannung über die Steuerleitung (a, b) und die Schaltungsleitung (d, e) liefert, um den Schalter zu steuern.
• Vorzugsweise enthält die Vorrichtung einen Tiefpassfilter in der Schaltungsleitung (d, e) zur Verhinderung des Durchgangs der Steuersignale zum Schalter.
• Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind wenigstens zwei Schaltungsleitungen (d, e) mit entsprechenden Steuerleitungen (a, b) verbunden, wobei keine Schaltungsleitung mit der Steuerleitung (c) verbunden ist, die den Startpuls von der Logikeinheit überträgt.
• Nach einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform sind Dämpfungswiderstände mit den Steuerleitungen an deren Eingang zum Frequenzsynthesizer verbunden, um die Steuerspannung zu dämpfen.
• Der Prozessor des Funktelefons kann während der restlichen Zeit die Steuerleitungen der PLL-Schaltung als Steuerleitungen für die EIN/AUS-Steuerung der Schalter in der RF-Einheit verwenden, da die Steuerleitungen der phasenverriegelten Schleife nur in der Zeit aktiv sind, die benötigt wird, um die Divisionsnummer zu den Registern der Schleifenschaltung zu übertragen, wobei diese Zeit etwa eine Millisekunde beträgt. Während der Zeit, in der die PLL-Schaltung keine externe Steuerung empfängt, wenn also keine neue Divisionsnummer geliefert wird, befinden sich ihre Steuerleitungen im Null-Zustand, so daß dann der Zustand der Takt- und Datenleitungen geändert werden kann, ohne den Betrieb der PLL- Schaltung in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Der Zustand der Leitung, über den der Start-Puls geliefert wird, darf nicht geändert werden, da dies eine Änderung in der Startfrequenz der Schleife bedeuten würde. Mit anderen Worten lassen sich somit nur die Takt- und Datenleitungen zur Steuerung der Schalter heranziehen. Werden mehrere Synthesizer in der RF-Einheit des Telefons verwendet, so können alle ihre Steuerleitungen zur Steuerung der Schalter herangezogen werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.
• Eine phasenverriegelte Schleife ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Sie kann vollständig oder teilweise in einem Chip integriert sein. Dies trifft üblicherweise für ihren Phasenkomparator und die Dividierer zu. Der Anschlußstift K der Schaltung empfängt von der Steuerlogik (nicht dargestellt) Zeitsteuerpulse über die Leitung a, während der Anschlußstift D die Divisionsnummer des Schleifendividierers in binär serieller Form über die Leitung b empfängt. Über die Leitung c wird der Startpuls dem Anschlußstift E zugeführt. Sobald sich die Startfrequenz der PLL-Schaltung zu ändern beginnt, sendet der Prozessor auf den Leitungen a und b ein Binärwort, das die Taktpulse und die Divisionsnummer angibt. Danach sendet der Prozessor einen scharfen Startpuls auf Leitung c, was dazu führt, daß die Divisionsnummer innerhalb der PLL-Schaltung von den Registern zum Zähler übertragen wird. Nachdem die Schleife mit der ausgewählten Frequenz verriegelt worden ist, befinden sich die Leitungen a, b und c in ihrem "Null"-Zustand. Während dieser Zeit kann die Steuerspannung für die Schalter vom Prozessor über die Leitungen a und b übertragen werden und weiter über die mit der Leitung a verbundene Schaltungsleitung d einerseits sowie über die mit der Leitung b verbundene Schaltungsleitung e andererseits zu den zu steuernden Schaltern (nicht dargestellt), so daß deren Steuerung in einfacher Weise dadurch erfolgt, daß die Kanalsteuerleitung und/oder die Taktleitung der PLL-Schaltung, je nach Anforderung der Steuerung, auf den Zustand Eins oder Null gesetzt werden. Die Steuerspannung kann niederfrequent im Vergleich zu den Pulsen sein, so daß die auf den Schaltungsleitungen d und e infolge der Zuführung der Divisionsnummerverursachten Störungen durch Tiefpassfilter 2 und 3 gedämpft werden können, die sich in jeder Leitung befinden. Diese Filter können einfache RC-Filter sein. Dadurch kann die Spannung auf den Leitungen d und e während der Zuführung der Divisionsnummern nicht so hoch ansteigen, daß sie eine Änderung des Zustands der Schalter bewirken würde. Die Widerstände 4 und 5 an den Eingängen der Anschlußstifte K und D der Schaltung 1 dienen als Dämpfungswiderstände. Die Spannungsverläufe auf den Leitungen sind ebenfalls in der Zeichnung dargestellt.
• Bei Verwendung dieser Anordnung kann auf zusätzliche Schaltungssteuerleitungen verzichtet werden, und es ist nicht erforderlich, irgendeine PLL-Komponente zu verwenden, die eine Extra-Logik an den Stiften aufweist, an denen die Steuerspannung für die Schalter erhalten wird. Die Leitungen zu den Schaltern können an jedem beliebigen Punkt mit den Steuerleitungen verbunden sein. Im Verbinder, der an der Schnittstelle zwischen RF-Teil und Logikeinheit verwendet werden kann, brauchen keine Kontakte für die Schaltersteuerung vorgesehen zu sein, so daß ein kleinerer Verbinder zum Einsatz kommen kann. Der hier vorgestellte Aufbau ist einfach und kostengünstig hinsichtlich der Implementierung.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Schalters im Funkfrequenzteil eines Funktelefons, enthaltend: eine Logikeinheit, einen Frequenzsynthesizer (1), wenigstens eine Steuerleitung (a, b, c), die mit dem Frequenzsynthesizer (1) verbunden ist, um Steuersignale von der Logikeinheit zum Frequenzsynthesizer (1) zu übertragen, und eine Schaltungsleitung (d, e) zur Steuerung des Schalters in Antwort auf eine Steuerspannung, die von der Logikeinheit geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsleitung (d, e) mit einer Steuerleitung (a, b) derart verbunden ist, daß während der Zeit, in der der Frequenzsynthesizer (1) keine Steuersignale empfängt, die Logikeinheit eine Steuerspannung über die Steuerleitung (a, b) und die Schaltungsleitung (d, e) zur Steuerung des Schalters liefert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Tiefpassfilter (2, 3) in der Schaltungsleitung (d, e), um einen Durchgang der Steuersignale zum Schalter zu verhindern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Schaltungsleitungen (d, e), die mit jeweiligen Steuerleitungen (a, b) verbunden sind, wobei keine Schaltungsleitung mit der Steuerleitung (c) verbunden ist, die einen Startpuls von der Logikeinheit überträgt.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Dämpfungswiderstände, die mit den Steuerleitungen an deren Eingang zum Frequenzsynthesizer (1) verbunden sind, um die Steuerspannung zu dämpfen.

5. Verfahren zur Steuerung eines Schalters im Funkfrequenzteil eines Funktelefons, mit folgenden Schritten: Aussenden von Steuersignalen von einer Logikeinheit zu einem Frequenzsynthesizer (1) über wenigstens eine Steuerleitung (a, b, c), und Übertragung einer Steuerspannung zu einem Schalter über eine Schaltungsleitung (d, e), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsleitung (d, e) mit einer Steuerleitung (a, b) verbunden ist, und daß in der Zeit, in der der Frequenzsynthesizer (1) keine Steuersignale empfängt, die Logikeinheit eine Steuerspannung über die Steuerleitung (a, b) und die Schaltungsleitung (d, e) zur Steuerung des Schalters liefert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale von der Logikeinheit in der Schaltungsleitung unter Verwendung eines Tiefpassfilters gedämpft werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung durch Dämpfungswiderstände in den Steuerleitungen (a, b) gedämpft wird, die an den Eingängen der Steuerleitungen zum Frequenzsynthesizer (1) liegen.