專利名稱：省電型尋呼接收機(jī)的自調(diào)節(jié)直接耦合數(shù)據(jù)限幅器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)電型尋呼接收機(jī)和其數(shù)據(jù)限幅器部分;更具體地說，它涉及帶方式控制操作的改進(jìn)的峰值幅度和谷值幅度檢測(cè)型的數(shù)據(jù)限幅電路所得到的峰值和谷值幅度值的數(shù)字存貯、以及自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
在尋呼系統(tǒng)中，尋呼信號(hào)從尋呼發(fā)射機(jī)發(fā)送到許多袖珍的、靠電池供電的尋呼接收機(jī)，這種尋呼信號(hào)具有預(yù)定的調(diào)制格式;比如它包括串行的數(shù)字編碼的同步頭、地址以及消息數(shù)據(jù)字。每一尋呼接收機(jī)包括一輸入級(jí)，它對(duì)輸入的尋呼信號(hào)實(shí)現(xiàn)接收、解調(diào)，並把它變成模擬信號(hào);該模擬信號(hào)具有一直流偏置電平和一可變的交流成分，該直流偏置電平隨接收機(jī)電路特性和調(diào)制特性變化，而該交流成分表示串行的數(shù)字編碼調(diào)制的尋呼信號(hào)數(shù)據(jù)。
尋呼接收機(jī)的下一級(jí)(一般稱之為數(shù)據(jù)限幅部分)隨即把該恢復(fù)的模擬信號(hào)與一門限信號(hào)相比較，在理想情況下，該門限信號(hào)應(yīng)該設(shè)置到該模擬信號(hào)的直流成分的幅度上，以便在該模擬信號(hào)的幅度高于或低于該設(shè)置的門限電平的期間內(nèi)，分別生成第一和第二幅度信號(hào)，它們表示兩個(gè)二進(jìn)制狀態(tài)，這種串序生成的二進(jìn)狀態(tài)表示該尋呼信號(hào)的數(shù)字編碼字的比特。
由于在輸入級(jí)不能實(shí)現(xiàn)理想的超外差功能和解調(diào)功能，所以發(fā)現(xiàn)該直流電平不能認(rèn)為是固定的，而應(yīng)與恢復(fù)的尋呼信號(hào)相關(guān)。因此我們就了解到數(shù)據(jù)限幅器的門限電平不應(yīng)簡單地設(shè)置成恒定值，而必須從瞬時(shí)的尋呼信號(hào)中動(dòng)態(tài)地求得。從前，曾用帶耦合電容的接口電路把恢復(fù)的模擬信號(hào)中的瞬時(shí)直流成份濾除掉，再把剩余的交流成份立即與一固定電平相比較，以便把恢復(fù)的模擬信號(hào)變成二進(jìn)比特的串行數(shù)據(jù)流。
然而，已發(fā)現(xiàn)這種容性耦合電路與電池供電的尋呼接收機(jī)中通常采用的節(jié)電技術(shù)不相容。要想更詳細(xì)了解這種容性耦合數(shù)據(jù)限幅電路的缺點(diǎn)，可參看1986年12月23日發(fā)布的Waltr L.Davis等的美國專利，4，631，737號(hào)，它轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的同一受讓人。Davis等的4，631，737號(hào)專利是針對(duì)直接耦合數(shù)據(jù)限幅電路的，它利用峰值和谷值幅度檢波器來動(dòng)態(tài)地求得恢復(fù)的模擬信號(hào)的瞬時(shí)直流電平，並用作門限電平，以把其交流成份變換成其相應(yīng)的串行二進(jìn)數(shù)據(jù)。由于取消了耦合電容，Davis等的直接耦合電路可以與尋呼接收機(jī)的節(jié)電周期兼容工作，盡管它要求較長時(shí)間以獲得該門限電平。
更確切地說，絕大多數(shù)尋呼發(fā)送格式包含一數(shù)字編碼的字(同步字)，以同步各個(gè)尋呼接收機(jī)的工作，使其正確接收在發(fā)送周期內(nèi)在同步字之后連續(xù)發(fā)送的數(shù)字編碼的地址字。通常尋呼接收機(jī)予先安排有同步字時(shí)隙和對(duì)于同步字的要用來發(fā)送相應(yīng)地址的時(shí)隙。比如，如

圖1的波形A所示，同步字可以在一發(fā)送周期的對(duì)隙O發(fā)送，而我們假定的尋呼接收機(jī)的選擇尋呼地址予定安排在其相應(yīng)的時(shí)隙5內(nèi)出現(xiàn)。理想情況下，尋呼接收機(jī)的選擇電路可在不重要時(shí)處于節(jié)能(de-energized)或處于“睡眠”(Sleep)狀態(tài)，而在期望的同步字及相應(yīng)的地址時(shí)隙內(nèi)處于加電或“覺醒”狀態(tài)，其說明例子是圖1的時(shí)間波形B。
尋呼接收機(jī)的節(jié)電技術(shù)就是要使電池能量供給所選電路的控制最佳化，也就是說盡其實(shí)際可能使其“睡眠”和“覺醒”周期接近圖1的波形B所示的理想情況。這種期望的最佳化的一個(gè)實(shí)際限制產(chǎn)生于峰值和谷值幅度檢測(cè)數(shù)據(jù)限幅電路，這就是，為了順利進(jìn)行二進(jìn)變換所需要的獲得瞬時(shí)門限電平期間，在變換前，在恢復(fù)模擬信號(hào)中至少出現(xiàn)一個(gè)峰點(diǎn)和一個(gè)谷點(diǎn)，才能保證其統(tǒng)計(jì)性能，而這需要相當(dāng)長的時(shí)間。
另一個(gè)限制是由于數(shù)據(jù)限幅電路中使用電容器來存貯此后二進(jìn)變換所需的峰值和谷值信號(hào)。因?yàn)榇蠹叶贾肋@種現(xiàn)象由于電容器的漏電，電容器上貯存的信號(hào)會(huì)隨時(shí)間衰減，並且由于二進(jìn)變換之間的時(shí)間並不是所有情況下都予先知道的，所以明智的考慮是在一發(fā)送周期內(nèi)的每一潛在的同步時(shí)隙和地址字時(shí)隙之前，重新取得峰值和谷值信號(hào)及其相應(yīng)的新的門限電平。這種情況由圖1中時(shí)間波形C的影線部分來說明。正因如此，在大多數(shù)現(xiàn)存節(jié)電型尋呼接收機(jī)中，相當(dāng)大一部分電池能量消耗于這方面，都稍差于其最佳節(jié)電性能。
因此，本發(fā)明的意圖就是克服前述峰及谷幅度檢測(cè)數(shù)據(jù)限幅電路的缺點(diǎn)，使其工作更接近于理想節(jié)電特性，而使尋呼接收機(jī)的工作壽命比其電池的有效壽命更長。
節(jié)電型尋呼接收機(jī)包括輸入部分，數(shù)據(jù)限幅部分和節(jié)電部分;輸入部分接收一個(gè)外部源發(fā)送的、由數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)字調(diào)制的尋呼信號(hào)，并對(duì)該接收的尋呼信號(hào)解調(diào)，將其恢復(fù)成表示數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)字的模擬信號(hào)。尋呼接收機(jī)的數(shù)據(jù)限幅部分把該恢復(fù)的模擬信號(hào)變成表示該尋呼信號(hào)的編碼的數(shù)據(jù)字相應(yīng)的二進(jìn)比特流。而尋呼接收機(jī)的節(jié)電部分在覺醒及睡眠期間，使該輸入部分和數(shù)據(jù)限幅部分分別從電池供電和斷電。
根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)限幅部分包括第一裝置和第二裝置，第一裝置按第一方式工作，並由恢復(fù)的模擬信號(hào)得到峰值幅度，產(chǎn)生一第一數(shù)字編碼字;而第二裝置在第一方式下工作，由恢復(fù)的模擬信號(hào)得到一谷值幅度，並產(chǎn)生一第二數(shù)字編碼字。該第一和第二裝置分別包括第一存貯裝置，以貯存該第一數(shù)字字，以及第二存貯裝置，以貯存該第二數(shù)字字。該第一和第二裝置工作在第二方式時(shí)，使得它們各自的存貯裝置保持其各自的數(shù)字字。
此外，該第一和第二裝置的每一個(gè)還可工作在第三方式，以改變其各自的第一和第二數(shù)字字，以至予定的次數(shù)。在一種實(shí)施例中，在該第三方式中其第一數(shù)字字減一而第二數(shù)字字增一。
還有，該數(shù)據(jù)限幅電路可包括控制裝置，它根據(jù)至少一個(gè)命令信號(hào)控制該第一和第二裝置在第一、第二和第三方式之間實(shí)現(xiàn)工作方式的轉(zhuǎn)換。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制裝置受一基準(zhǔn)時(shí)鐘的支配，控制該第一和第二裝置在這些方式中轉(zhuǎn)換。在另一實(shí)施方案中，在由第二工作方式向第一工作方式轉(zhuǎn)換期間，該控制裝置可控制該第一和第二裝置轉(zhuǎn)到第三工作方式。
再有，該第一和第二方式可以在工作上與節(jié)電部分的覺醒和睡眠期間有關(guān)。在另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)限幅部分的第一和第二存貯裝置在節(jié)電部分的睡眠期間仍然供電，以保持其中分別貯存的第一和第二數(shù)字字。
圖1是包含時(shí)間波形圖A，B和C，它們說明了具有直接耦合的數(shù)據(jù)限幅部分的尋呼接收機(jī)的節(jié)電操作;
圖2是能體現(xiàn)本發(fā)明原理的尋呼接收機(jī)的方框圖;
圖3是適用于圖2實(shí)施例的峰和谷幅度檢測(cè)型數(shù)據(jù)限幅器的方框圖;
圖4是可用于圖3實(shí)施例振蕩器和控制器的邏輯原理圖;
圖5是說明圖3的數(shù)據(jù)限幅器實(shí)施例中各工作方式的狀態(tài)圖以及在其間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的邏輯狀態(tài);
圖6的時(shí)間波形說明了在基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，使圖4所示的控制器控制數(shù)據(jù)限幅器在各工作方式間轉(zhuǎn)換。
參看圖2，一傳統(tǒng)的尋呼接收機(jī)天線10通過信號(hào)線14接到接收機(jī)/解調(diào)器輸入級(jí)12。該輸入級(jí)12通過信號(hào)線18與點(diǎn)劃線16所圈的峰谷檢測(cè)型數(shù)據(jù)限幅器相接。該數(shù)據(jù)限幅器16由信號(hào)線22與譯碼部分20相連。由B+所示的電池電源通過開關(guān)S1用線24間接接到輸入級(jí)12、數(shù)據(jù)限幅器16的選定電路和譯碼器20，并且B+還通過信號(hào)線26直接接到數(shù)據(jù)限幅器16和譯碼器20的其它電路。普通的節(jié)電電路28經(jīng)過信號(hào)線30接到開關(guān)S1，以便根據(jù)圖1時(shí)間波形B所示的節(jié)電周期的覺醒和睡眠期間對(duì)電源進(jìn)行間斷控制。
更確切地說，數(shù)據(jù)限幅器16包括一峰值檢測(cè)電路32、谷值檢測(cè)電路34和比較電路36。信號(hào)線18接到比較電路36的一個(gè)輸入端，它也接到檢測(cè)電路32和34的輸入。峰值谷值檢測(cè)電路32和34的輸出接到由電阻R1和R2組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的兩端。電阻R1和R2的連結(jié)點(diǎn)40接到比較電路36的另一輸入端。該比較電路36的輸出通過信號(hào)線22送到譯碼器20。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)尋呼接收機(jī)所用的電路系列不同，電池電源B+既可以是電壓源又可以是電流源。例如，若是采用電壓驅(qū)動(dòng)的晶體管系列，如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件，則B+應(yīng)是電壓源;反過來，若采用的是電流驅(qū)動(dòng)的晶體管系列，比如集成注入邏輯(I2L)，則B+是電流源。此外，由于電源B+通過信號(hào)線26直接接到數(shù)據(jù)限幅器16和譯碼器20的某些電路，所以在節(jié)電控制的某些期間，供給這些電路的電流及/或電壓會(huì)大大減少，但不會(huì)完全沒有。
在典型操作中，含有調(diào)制的數(shù)字編碼數(shù)據(jù)字且從外部源傳來的尋呼信號(hào)可被天線10接收，再經(jīng)信號(hào)線14傳送到輸入部分12，在這里它被普通接收機(jī)和其中的解調(diào)電路所處理，並恢復(fù)出一模擬信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線18傳送到數(shù)據(jù)限幅部分16。該恢復(fù)的模擬信號(hào)包括一直流成份和一交流成份，該直流成份表示調(diào)制的基準(zhǔn)電平，而該交流成份依賴于該接收電路12和調(diào)制的數(shù)字編碼數(shù)據(jù)字的特性。
正如在發(fā)明背景部分結(jié)合圖1的時(shí)間波形A和B所說的，在其覺醒和睡眠期間，節(jié)電電路28分別使開關(guān)S1閉合及開斷，以周期地給輸入部分12，數(shù)據(jù)限幅電路16和譯碼器20的選定電路供電或斷電。並且，輸入部分12就是要得到這樣一種恢復(fù)的模擬信號(hào)它只在節(jié)電器28的覺醒期間才通過信號(hào)線18送到數(shù)據(jù)限幅器16。再者，該節(jié)電控制器28的覺醒及睡眠周期與圖1所述的同步字和尋呼地址的予定時(shí)隙緊密相關(guān)。
在供電的覺醒期間內(nèi)，峰值檢測(cè)器32從該恢復(fù)的模擬信號(hào)得到一峰值幅度並生成表示該峰值幅度的模擬信號(hào)Vp。與此同時(shí)，其谷檢測(cè)電路34被供電，以從該恢復(fù)的模擬信號(hào)中得到一谷值幅度信號(hào)，並產(chǎn)生一表征該谷值幅度的模擬信號(hào)Vv。信號(hào)Vp和Vv經(jīng)電阻R1和R2組成的分壓網(wǎng)絡(luò)平均，在其結(jié)點(diǎn)40處產(chǎn)生一門限模擬信號(hào)Vth，它在比較電路36隨時(shí)與恢復(fù)的模擬信號(hào)比較，而產(chǎn)生一表示供電時(shí)隙相應(yīng)的調(diào)制數(shù)據(jù)字的串行二進(jìn)比特?cái)?shù)據(jù)流。該變換出的二進(jìn)比特?cái)?shù)據(jù)流經(jīng)信號(hào)線22送到譯碼器20。關(guān)于節(jié)電型一般尋呼接收機(jī)的更詳細(xì)的工作說明，請(qǐng)參看1985年5月21日發(fā)布的、Walter L.Davis等的、題為“帶節(jié)電功能的通用尋呼接收機(jī)”，美國專利號(hào)4，518，961，它轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人。
圖3給出了本發(fā)明中數(shù)據(jù)限幅器實(shí)施例的峰值和谷值檢測(cè)電路32和34的方框圖。參看圖3，信號(hào)線18把恢復(fù)的模擬信號(hào)送到比較電路40的反相輸入端(一)和另一比較器42的非反相輸入端(+)。一個(gè)常用的基準(zhǔn)振蕩電路44經(jīng)信號(hào)線45接到一I2L門46的輸入端。該I2L門46的一個(gè)輸出通過信號(hào)線48送到升/降計(jì)數(shù)器(也稱可逆計(jì)數(shù)器)50的時(shí)鐘輸入端。該I2L門46的另一輸出經(jīng)信號(hào)線52接到另一升/降計(jì)數(shù)器54的時(shí)鐘輸入端。
在本實(shí)施例中，升/降計(jì)數(shù)器50和54包含接成計(jì)數(shù)器級(jí)的多個(gè)觸發(fā)器寄存器電路，在控制信號(hào)Up/DN的控制下，它可以升計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)，UP/DN信號(hào)由控制電路56產(chǎn)生並通過信號(hào)線58和60送到升/降計(jì)數(shù)器50和54。更具體些說，本發(fā)明中，計(jì)數(shù)器50和54各包括接成升計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)的五個(gè)常用的二進(jìn)觸發(fā)級(jí)，其中，計(jì)數(shù)器50的Q輸出Q0-Q4分別相應(yīng)于二進(jìn)信號(hào)20-24;相反，在計(jì)數(shù)器54中，雙穩(wěn)輸出Q0～Q4分別相應(yīng)于二進(jìn)信號(hào)20-24。這樣，當(dāng)在信號(hào)線58驅(qū)動(dòng)下計(jì)數(shù)器50增計(jì)數(shù)時(shí)，信號(hào)Q0-Q4就按信號(hào)線48上的時(shí)鐘信號(hào)的速率以二進(jìn)制步長遞增。相反，當(dāng)信號(hào)60命令計(jì)數(shù)器54增計(jì)數(shù)時(shí)，信號(hào)Q0-Q4就以信號(hào)線52上的時(shí)鐘信號(hào)同樣的速率遞減，即按二進(jìn)制形式減計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器50和54還各有自己的上溢出(rollover)保護(hù)和下溢出(rollunder)保護(hù)電路，以免這種情況出現(xiàn)。
計(jì)數(shù)器50的信號(hào)線Q0-Q4接到模擬-數(shù)字(D/A)變換器62的相應(yīng)二進(jìn)輸入端，而計(jì)數(shù)器54的信號(hào)線Q0～Q4分別接到另一D/A變換器64的相應(yīng)二進(jìn)輸入端。變換器62的輸出經(jīng)信號(hào)線66接到比較器40的非反相輸入端，而D/A變換器64的輸出經(jīng)信號(hào)線68接到比較電路42的反相輸入端。此外，D/A變換器62和64的輸出將分別作為圖2實(shí)施例所述的峰值幅度和谷值幅度模擬信號(hào)Vp和Vv接到電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R1和R2的兩端。並且，比較器40的輸出還經(jīng)信號(hào)線70送到I2L門72的輸入。同樣，比較器42的輸出經(jīng)信號(hào)線74送到另一I2L門76的輸入。I2L門72和76的輸出分別接到時(shí)鐘信號(hào)線48和52以便控制它。
在本實(shí)施例中，兩個(gè)命令信號(hào)RESET(復(fù)位)和ENABE(使能)是通過信號(hào)線78和80接到控制器56。此外，I2L門46的另一時(shí)鐘輸出信號(hào)還經(jīng)信號(hào)線82送到控制器56。根據(jù)命令信號(hào)RESET和ENABL並在信號(hào)線82上的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，控制器56產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)以控制峰值和谷值檢測(cè)電路在多種工作方式下工作，這將在下面詳細(xì)討論。一個(gè)控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)線84送到信號(hào)線70。另一控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)線86送到信號(hào)線74。其它控制信號(hào)分別經(jīng)信號(hào)線88和90送到信號(hào)線48和52。
振蕩器電路44和控制器電路56的合適的實(shí)施例示于圖4的邏輯電路圖中。參看圖4，它給出了一個(gè)典型的振蕩電路44，它由15個(gè)串接的I2L門C1～C15組成，輸出接輸入，構(gòu)成一完整的環(huán)。其I2L門C15的一個(gè)輸出作為基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，並經(jīng)信號(hào)線45接到I2L門46的輸入端。一經(jīng)供電，振蕩器44就產(chǎn)生一方波基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，它經(jīng)過反相器門46並通過信號(hào)線48，52和82同時(shí)送出。信號(hào)線48和52上的時(shí)鐘信號(hào)分別成為控制計(jì)數(shù)器50和54計(jì)數(shù)的時(shí)鐘信號(hào)Pck和Vck。而信號(hào)線82上的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)送到控制電路56(點(diǎn)劃線所圈部分)的D觸發(fā)器100和102的NC輸入。
命令信號(hào)RESET和ENABLE通過信號(hào)線78和80送到I2L門B7和B5各自的輸入，它們的輸出分別送到I2L門B8和B6的輸入。I2L門B7的另一輸出經(jīng)信號(hào)線112送到另一I2L門B13的輸入。此外，I2L門B6和B8的輸出分別經(jīng)信號(hào)線114機(jī)116送到I2L門B14和B15的輸入。I2L門B8的另一輸出經(jīng)信號(hào)線118送到I2L門B16的輸入。還有，每個(gè)I2L門B13和B15的一輸出共同送到另一I2L門B17的輸入，而門B17的輸出送到觸發(fā)器102的D輸入端。並且，每個(gè)I2L門B13到B16的輸出共同送到另一I2L門B18的輸入端，B18的輸出送到觸發(fā)器100的D輸入端。
觸發(fā)器100的輸出Q1和Q2分別送到信號(hào)線116和112。觸發(fā)器102的輸出Q1-Q3接在一起共送到信號(hào)線58，60和另一I2L門B9的輸入。觸發(fā)器100的反相輸出NQ2接到另一I2L門B10的輸入。而觸發(fā)器102的反相輸出NQ1，NQ2和NQ3分別送到信號(hào)線118、114和112。I2L門B9的輸出接到另一I2L門B3的輸入，B3的輸出分別通過信號(hào)線84和86與信號(hào)線70和74相接。
數(shù)據(jù)限幅器16的工作將結(jié)合圖3和圖4的推薦實(shí)施例來說明，其工作方式將結(jié)合圖5的狀態(tài)圖來說明。為了更好地理解圖3和圖4的實(shí)施例和圖5的狀態(tài)圖的關(guān)系，需要說明一下信號(hào)標(biāo)號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如，信號(hào)CLKS對(duì)應(yīng)信號(hào)線88和90上傳送的I2L門B10的輸出。而信號(hào)UPNDWNS對(duì)應(yīng)于信號(hào)線84和86上傳送的I2L門B3的輸出。此外，對(duì)于本實(shí)施例，圖5的方框130所示的工作方式狀態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，控制電路56的這一狀態(tài)將根據(jù)命令信號(hào)RESET和ENABLE的狀態(tài)自動(dòng)傳送到其它方框。在該具體實(shí)施例中，有三個(gè)穩(wěn)定的工作方式狀態(tài)-第一方式稱為跟蹤方式，如塊132所示;第二方式稱保持方式，如方框134所示;而第三方式稱減1方式，由方框136表示。
當(dāng)命令信號(hào)RESET和ENABLE都是邏輯1時(shí)，控制器56就使數(shù)限幅器電路16維持在跟蹤工作方式，如方框132所示，在這種情況下，信號(hào)線84、86、88和90上控制信號(hào)的邏輯狀態(tài)都處于邏輯1。在這種跟蹤狀態(tài)，由振蕩電路44產(chǎn)的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，通過信號(hào)線45和I2L門46，又經(jīng)信號(hào)線48傳到計(jì)數(shù)器50的時(shí)鐘輸入端。隨著線58上的升/降信號(hào)處于邏輯1狀態(tài)，(見方框132)計(jì)數(shù)器50增計(jì)數(shù)而使D/A變換器62的輸出模擬信號(hào)(線66)增加。變換器62生成的該模擬信號(hào)66與恢復(fù)的模擬信號(hào)18在比較器40比較，當(dāng)該產(chǎn)生的模擬信號(hào)超過恢復(fù)的模擬信號(hào)時(shí)，比較器40的輸出信號(hào)PDONE就處于邏輯1，它使I2L門72的輸出處于邏輯0，這事實(shí)上禁止基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)再驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器50。計(jì)數(shù)器50產(chǎn)生的數(shù)字Q0-Q4就維持在其寄存器內(nèi)，直到在跟蹤方式期間恢復(fù)的模擬信號(hào)18再超出該產(chǎn)生的模擬信號(hào)66的幅度為止。當(dāng)維持在跟蹤方式時(shí)，存貯在計(jì)數(shù)器50中的數(shù)字字Q0-Q4就使得變換器62的輸出產(chǎn)生一固定的模擬峰值幅度信號(hào)Vp。
同時(shí)在跟蹤方式發(fā)生的，還有計(jì)數(shù)器54在由信號(hào)線45和I2L門46又經(jīng)信號(hào)線52來的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，並由信號(hào)線60送來的升/降信號(hào)的控制下也進(jìn)行增計(jì)數(shù)。然而，計(jì)數(shù)器54的反相輸出Q0～Q4送到D/A變換器64，使其輸出的模擬信號(hào)(信號(hào)線68)的幅度隨著計(jì)數(shù)器54的增計(jì)數(shù)而減小。一旦該產(chǎn)生的模擬信號(hào)68降到低于恢復(fù)的模擬信號(hào)18的幅度，比較器42就產(chǎn)生一邏輯1的信號(hào)VDONE，它使I2L門76的輸出端產(chǎn)生一邏輯0，它有效地禁止VcK時(shí)鐘信號(hào)而使計(jì)數(shù)器54停止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器54產(chǎn)生的數(shù)字字Q0～Q4就保持在其寄存器內(nèi)，直到跟蹤方式期間恢復(fù)模擬信號(hào)18降到低于該產(chǎn)生的模擬信號(hào)68的幅度為止。當(dāng)維持在跟蹤方式時(shí)，計(jì)數(shù)器54中貯存的數(shù)字字Q0～Q4就使D/A變換器64的輸出產(chǎn)生一固定的模擬谷值信號(hào)Vv。
當(dāng)命令信號(hào)RESET或ENABLE中的任一個(gè)的邏輯狀態(tài)變?yōu)檫壿?時(shí)，控制器就把數(shù)據(jù)限幅器16的工作方式轉(zhuǎn)換到方框134所示的保持狀態(tài)。但為了穩(wěn)定並維持該保持方式操作，對(duì)本實(shí)施例，控制信號(hào)RESET和ENABLE必須都是邏輯0。在這些情況下，信號(hào)線84、86、88和90上的控制信號(hào)都變成邏輯0而禁止峰值和谷值檢測(cè)電路的跟蹤操作。在方框134的保持方式期間，峰值和谷值數(shù)字字分別貯存在計(jì)數(shù)器50和54的寄存器內(nèi)。
為了把數(shù)據(jù)限幅器16的工作方式轉(zhuǎn)換到方框136的第三工作方式，控制器56的RESET或ENABLE信號(hào)(對(duì)目前的實(shí)施例)必須是邏輯1;但為了穩(wěn)定在第三方式，RESET和ENABLE信號(hào)應(yīng)分別是邏輯1和邏輯0。在方框136的工作方式下，計(jì)數(shù)器50和54的數(shù)字字要改變一預(yù)定值，從而提供一種自調(diào)整功能。更確切地說，在本實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器50的數(shù)字字被減1，而計(jì)數(shù)器54的數(shù)字字盡管不進(jìn)行減1操作，但由于它利用的是其寄存器的反相輸出端，實(shí)際上也被減1。在計(jì)數(shù)器50和54的數(shù)字字改變了計(jì)數(shù)值之后，工作方式就在命令信號(hào)RESET和ENABLE的控制下轉(zhuǎn)換到跟蹤方式132。
應(yīng)明白，只要擴(kuò)展第三方式136的持續(xù)時(shí)間，就可以使計(jì)數(shù)器50和54的數(shù)字字在工作方式136改變多于1的計(jì)數(shù)值。只要參看圖6的基準(zhǔn)時(shí)鐘定時(shí)波形圖就可完全明白這一點(diǎn)。
如上所述，控制器56可以受經(jīng)信號(hào)線45和I2L門46而傳到信號(hào)82上的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的控制，以使工作方式轉(zhuǎn)換控制同步到該信號(hào)波形的一個(gè)沿。更確切地說，由于本實(shí)施例中，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)是送到雙穩(wěn)定寄存器100和102的NC輸入端，所以它們的輸出只能在該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿時(shí)改變狀態(tài)。參看圖6，假定在時(shí)間t1之前控制器56控制數(shù)據(jù)限幅器16處于保持工作狀態(tài)，在時(shí)刻t1，命令信號(hào)RESET和ENABLE改變狀態(tài)安使之轉(zhuǎn)換到DOWN1(減1)工作方式。但是，向DOWN1方式的轉(zhuǎn)換只有在下一基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿t2觸發(fā)雙穩(wěn)寄存器100和102之后才能實(shí)現(xiàn)。
在DOWN1方式中，信號(hào)線88和90處于使線48和52上的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)能分別驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器50和54的狀態(tài)。這樣，在下一基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的正沿(t3)，計(jì)數(shù)器50和54被減去1個(gè)值。假定在t3之后和基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的下一下降沿之前的某一時(shí)刻，命令信號(hào)RESET和ENABLE改變到能使方式轉(zhuǎn)到跟蹤方式的狀態(tài)，則這種轉(zhuǎn)換只有在該下一基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)下降沿(t4)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。所以，若要使數(shù)字值的變化多于1，則只要通過命令信號(hào)RESET和ENABLE使DOWN1工作方式的持續(xù)期延長，以使其狀態(tài)轉(zhuǎn)換到跟蹤方式之前能通過所需數(shù)目的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)正沿就可以了。
同樣，若在跟蹤方式內(nèi)，命令信號(hào)的狀態(tài)，比如在時(shí)刻t5，改變到能使控制轉(zhuǎn)換到方框134的保持工作方式，則只有在下一基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿t6處才可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。在這種方式中，控制器56就可根據(jù)命令信號(hào)RESET和ENABLE並在振蕩器44的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的支配下，來控制數(shù)據(jù)限幅器16的工作方式的轉(zhuǎn)換。
在典型操作中，數(shù)據(jù)限幅器16的跟蹤和保持工作方式與如圖1的時(shí)間波形B所示的節(jié)電周期的覺醒和睡眠期間在時(shí)間上是相關(guān)的。獲得初始峰值和谷值幅度的操作(它要求如圖1波形C的覺醒期間的陰影部分所示的擴(kuò)展覺醒期間)可在尋呼接收機(jī)加電(上電)時(shí)進(jìn)行。但此后每一覺醒不必重新取得新峰值和所谷值幅度，除非尋呼接收機(jī)斷電后又重新加電。
一旦得到了，該峰值和谷值的幅度值就以數(shù)字字的形式貯存在計(jì)數(shù)器50和54內(nèi)，並且在節(jié)電周期的睡眠期間內(nèi)保持不變。更具體地說，在本發(fā)明實(shí)施例中，電池電源B+經(jīng)線26直接接到計(jì)數(shù)器50和54以及控制器56的選定電路，以便在節(jié)電控制器28的睡眠期間或不供電期間維持對(duì)它們供電，並保存其峰值和谷值數(shù)字字的數(shù)字狀態(tài)。
正如結(jié)合圖5的狀態(tài)圖所描述的，峰值和谷值幅度數(shù)字字的自調(diào)節(jié)是通過在從保持方式134向跟蹤方式132的控制轉(zhuǎn)換之間插入DoWN1(減1)方式來實(shí)現(xiàn)的。若在節(jié)電周期內(nèi)該恢復(fù)的模擬信號(hào)的峰值和谷值幅度不改變，則在DOWN1(減1)方式內(nèi)造成的計(jì)數(shù)改變會(huì)在下一跟蹤方式時(shí)迅速恢復(fù)。但是，若在節(jié)電周期內(nèi)偶然得到一假的峰值和/或谷值幅度，或者若恢復(fù)的模擬信號(hào)的峰值和/谷值幅度已經(jīng)改變(這可能是由于溫度變化、輸入信號(hào)變化等引起的)，則減1方式造成的變化會(huì)使假的或不正確產(chǎn)生的數(shù)字字按增量方式匯聚到每一節(jié)電周期的正確幅度值，從而得出其精細(xì)調(diào)節(jié)的值。這種自調(diào)節(jié)操作也可以在每一跟蹤方式期間繼續(xù)進(jìn)行，即允許由計(jì)數(shù)器50和54產(chǎn)生的峰值和谷值幅度去跟蹤恢復(fù)模擬信號(hào)的現(xiàn)行峰值和谷值幅度，以校正隨時(shí)間和溫度而產(chǎn)生的小的波動(dòng)。
盡管已結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了上述描述，但應(yīng)知道可以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充和更改而仍不背離本發(fā)明的原理。所以，本發(fā)明將不限于任何單個(gè)實(shí)施例，而只限于下面詳述的結(jié)合附屬權(quán)利要求所述的范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)電型尋呼接收機(jī)(圖2)，它包括一輸入部分(12)、數(shù)據(jù)限幅器部分(16)和節(jié)電器部分(28)，其輸入部分接收由一個(gè)外部源發(fā)送的、包含調(diào)制的數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)字的尋呼信號(hào)，並把該接收的尋呼信號(hào)解調(diào)，以恢復(fù)表征該數(shù)字編碼的數(shù)據(jù)字的模擬信號(hào)；其數(shù)據(jù)限幅器部分把該恢復(fù)的模擬信號(hào)變換成表征該尋呼信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)字的相應(yīng)二進(jìn)比特流；而該節(jié)電器部分與該輸入部分和該數(shù)據(jù)限幅器部分相接，並接到一電池電源(B+)，以便分別在覺醒和睡眠期間，從所述電池電源對(duì)上述輸入和限幅器部分周期性地供電和不供電；其數(shù)據(jù)限幅器部分的特征是由下述部分組合而成第一裝置(32)，它工作在第一方式(圖5的132)時(shí)，從恢復(fù)的模擬信號(hào)得到一峰值幅度並產(chǎn)生一表示它的第一數(shù)字字(圖3的Q0～Q4)，該第一裝置包括一第一存貯裝置(50)以貯存該第一數(shù)字字，該第一裝置在工作在第二方式(132)時(shí)，使其第一存貯裝置保持該第一數(shù)字字；第二裝置(34)，它工作在第一方式(132)時(shí)，從恢復(fù)的模擬信號(hào)得到一谷值幅度並產(chǎn)生一表征它的第二數(shù)字字(Q0～Q4)，該第二裝置包括一第二存貯裝置(54)以貯存該第二數(shù)字字，該第二裝置工作在第二方式(134)時(shí)，可使其第二存貯裝置保持其第二數(shù)字字；以及第三裝置(62、64、36)，它根據(jù)該第一和第二數(shù)字字把恢復(fù)的模擬信號(hào)變成其相應(yīng)的二進(jìn)比持流。
2.權(quán)利要求1的尋呼接收機(jī)，其特征在于第一和第二裝置都可在第三方式(136)工作，以把各自的第一和第二數(shù)字字改變一預(yù)定值。
3.權(quán)利要求1的尋呼接收機(jī)，其特征在于其第一和第二裝置的每一個(gè)工作在第三方式時(shí)，使其第一字減少1而第二字增加1。
4.權(quán)利要求1的尋呼接收機(jī)，其特征在于其數(shù)據(jù)限幅器部分包括控制裝置(圖3的56)，它根據(jù)至少一個(gè)命令信號(hào)(78、80)來控制其第一裝置和第二裝置的操作在其第一方式和第二方式間轉(zhuǎn)換。
5.權(quán)利要求4的尋呼接收機(jī)，其特征是其第一和第二裝置的每一個(gè)工作在第三方式(136)時(shí)可把其各自的第一和第二字改變一預(yù)定值(PCK，VCK);並且其控制裝置(圖4)還可根據(jù)至少一個(gè)命令信號(hào)來控制其第一和第二裝置的工作轉(zhuǎn)換到該第三方式。
6.權(quán)利要求5的尋呼接收機(jī)，其特征是第一和第二裝置工作在第三方式時(shí)，還可以使其第一字(Q0～Q4)減1(PCK)，而其第二字(Q0～Q4)增加1(VCK)。
7.權(quán)利要求5的尋呼接收機(jī)，其特征是其數(shù)據(jù)限幅器包括產(chǎn)生一基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的裝置(44，46);並其控制裝置(56)在該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)(圖4的82)的支配下來控制(100，102)其第一裝置和第二裝置在其工作方式間轉(zhuǎn)換。
8.權(quán)利要求7的尋呼接收機(jī)，其特征在于其控制裝置還可根據(jù)至少一個(gè)命令信號(hào)(78，80)並在其基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)(82)的支配下，在從其第二工作方式向其第一工作方式轉(zhuǎn)換期間(圖5)，控制其第一和第二裝置轉(zhuǎn)換到其第三工作方式。
9.權(quán)利要求5的尋呼接收機(jī)，其特征是其第一裝置包括一第一升/降計(jì)數(shù)器(50)以在所述第一方式期間產(chǎn)生第一數(shù)字字;一數(shù)字/模擬變換器(62)，它把第一數(shù)字字變換成其所表示的第一模擬信號(hào)(66);以及一比較裝置，它把該第一模擬信號(hào)與恢復(fù)的模擬信號(hào)相比較並在達(dá)到瞬時(shí)峰值幅度時(shí)產(chǎn)生一第一輸出信號(hào)(70)來控制第一升/降計(jì)數(shù)器產(chǎn)生第一數(shù)字字;其第二裝置包括一第二升/降計(jì)數(shù)器(54)，以在第一方式期間產(chǎn)生一第二數(shù)字字;一數(shù)字/模擬變換器(64)，它把該第二數(shù)字字變成其所表征的第二模擬信號(hào)(68);以及比較裝置，它把該第二模擬信號(hào)與恢復(fù)的模擬信號(hào)相比較，並在達(dá)到瞬時(shí)谷幅度時(shí)產(chǎn)生一第二輸出信號(hào)(74)來控制第二升/降計(jì)數(shù)器產(chǎn)生第二數(shù)字字;以及控制裝置(56)，在第一方式期間，根據(jù)至少一個(gè)命令信號(hào)(78，80)啟動(dòng)(72，76)其第一和第二升/降計(jì)數(shù)器，以產(chǎn)生各自的第一和第二數(shù)字字;而在第二方式期間，禁止(88，90)生成並使第一和第二升/降計(jì)數(shù)器保持各自的第一和第二數(shù)字字，並在第三方式期間，使按一預(yù)定計(jì)數(shù)值改變(PCK，VCK)第一和第二升/降計(jì)數(shù)器各自的第一和第二數(shù)字字。
10.權(quán)利要求9的尋呼接收機(jī)，其特征是其數(shù)據(jù)限幅器包含生成基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的裝置(44，46);而其控制裝置在該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)(82)的控制下來控制第一、第二和第三工作方式間的轉(zhuǎn)換。
11.權(quán)利要求10的尋呼接收機(jī)，其特征是在其第一工作方式期間，是該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)(48，52)第一和第二升/降計(jì)數(shù)器產(chǎn)生各自的第一和第二數(shù)字字;而在第二工作方式期間，禁止(88，90)該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一和第二升/降計(jì)數(shù)器;並且在第三工作方式期間，控制裝置使該基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖(PCk，VCK)驅(qū)動(dòng)第一和第二升/降計(jì)數(shù)器，分別使第一數(shù)字字減量、第二數(shù)字字增量。
12.權(quán)利要求11的尋呼接收機(jī)，其特征在于從第二工作方式向第一工作方式一個(gè)轉(zhuǎn)換期間，由控制裝置控制其轉(zhuǎn)換到第三工作方式。
13.權(quán)利要求1的尋呼接收機(jī)，其特征是其第一和第二方式的操作與節(jié)電器部分的覺醒和睡眠周期相關(guān)聯(lián)(圖1)。
14.權(quán)利要求13的尋呼接收機(jī)，其特征是其數(shù)據(jù)限幅器部分的第一和第二存貯裝置在節(jié)電器部分的睡眠期間仍維持供電(圖6)，以保持其各自貯存的第一和第二數(shù)字字。
全文摘要
一種節(jié)電型尋呼接收機(jī)具有帶方式控制的改進(jìn)的峰谷幅度檢測(cè)型數(shù)據(jù)限幅器部分、所得峰谷幅度值的數(shù)字字存貯以及自調(diào)節(jié)能力。數(shù)據(jù)限幅器包括控制器，在第一工作方式期間，它控制峰谷檢測(cè)電路以得到數(shù)字形式的峰幅和谷幅值；在第二工作方式，把該峰幅和谷幅數(shù)字字保持在相應(yīng)的存貯寄存器內(nèi)?？刂破魇箶?shù)據(jù)限制器進(jìn)入第三工作方式期間時(shí)，其峰谷數(shù)字字可改變預(yù)定計(jì)數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)自調(diào)節(jié)。一種實(shí)施例中，第三方式處于第二到第三方式轉(zhuǎn)換之間。
文檔編號(hào)H04L25/06GK1048474SQ90104178
公開日1991年1月9日 申請(qǐng)日期1990年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月29日
發(fā)明者杰姆斯·G·米特爾, 沃爾特·L·戴維斯 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司