La présente invention concerne un régulateur de tension pour un dispositif électronique, par exemple un terminal de radiocommunication, destiné à fournir une tension de sortie régulée à un sous-ensemble électronique du terminal depuis une tension d'entrée reliée à un accumulateur d'énergie.
Un des domaines d'application, non exclusif, de l'invention est celui des terminaux mobiles de radiocommunication fonctionnant dans un système de radiocommunication cellulaire. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à un système selon le standard GSM (Groupe spécial Systèmes Mobiles publics de radiocommunication).
Un régulateur de tension permet de fournir la tension exacte requise par un sous-ensemble électronique d'un terminal de radiocommunication pour son fonctionnement optimal.
La valeur de la tension fournie doit être précise et très stable sous peine d'endommager irréversiblement le sous-ensemble, ce qui nécessiterait un changement coûteux du sous-ensemble électronique.
Un régulateur de ce type peut être utilisé entre un accumulateur d'énergie comme une batterie et un préamplificateur radio. Un préamplificateur radio permet la gestion de l'émission et de la réception du signal radio du terminal de radiocommunication.
Lors du fonctionnement du terminal, le signal RadioFréquence (RF) n'est émis ou reçu que pendant un temps déterminé avec une périodicité fixée par l'horloge de référence du réseau, donc sous forme d'un signal variable en créneau, comme l'indique la
La
La période T du signal représenté et de 4,615ms. Nous pouvons constater que le créneau 2 du signal GSM est de 0,577ms.
Pour fournir la tension nécessaire au bon moment au préamplificateur radio, il est connu que le régulateur de tension doive être désactivé à la fin du premier saut de tension (6), et réactivé avant le deuxième saut de tension (7).
Sur la
Ainsi, le régulateur de tension doit passer d'une tension de sortie nulle à la tension de sortie Vout nécessaire, ce qui représente une différence de tension Dv1.
Ceci induit une perte d'énergie considérable puisqu'il faut pour chaque saut de tension que le régulateur de tension se recharge de la tension Dv1 après voir été réactivé, et ceci environ 200 fois par seconde puisqu'il y a un saut de tension tous les 4,615 ms.
Une autre perte d'énergie vient du fait que, lorsque le sous-ensemble électronique ne requiert pas d'énergie, il existe un courant de fuite dans le régulateur de tension.
L'invention a pour but de présenter une solution à ces problèmes et de réguler la tension délivrée au préamplificateur radio tout en limitant les pertes d'énergie.
L'invention, à cet effet, propose, un régulateur de tension pour dispositif électronique fournissant une tension de sortie régulée depuis une tension d'entrée, la tension de sortie étant reliée à un sous-ensemble électronique du dispositif électronique destiné à être alimenté en énergie, ledit régulateur comprenant un élément de contrôle recevant la tension d'entrée, un condensateur situé en sortie du régulateur destiné à être chargé périodiquement par la tension d'entrée et à fournir périodiquement sa charge au sous-ensemble électronique du dispositif électronique lorsque ledit sous-ensemble électronique requiert une alimentation en énergie, le condensateur étant en parallèle avec un réseau de contre-réaction prélevant une partie de la tension de sortie et fournissant une mesure de la tension de sortie à l'élément de contrôle, le réseau de contre-réaction comprenant au moins deux transistors, un comparateur de tension et un interrupteur situé entre la sortie du comparateur et l'entrée de l'élément de contrôle, caractérisé en ce que un interrupteur est inséré dans le réseau de contre-réaction entre l'entrée du réseau de contre réaction et le premier transistor, l'interrupteur étant en position ouverte lorsque le sous-ensemble électronique ne requiert pas d'énergie.
Ainsi, l'invention permet de diminuer le temps de réactivation le régulateur avant le saut de tension ainsi que l'énergie nécessaire à la recharge du régulateur.
Dans un mode de réalisation particulier, le comparateur de tension (COMP) compare la tension de sortie à une tension de référence (Vref) caractéristique du sous-ensemble électronique destiné à être alimenté en énergie, et est un transistor de contrôle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre illustratif et pas limitatif, et des dessins énoncés ci-dessous.
Dans la suite de la description, l'invention est décrite dans son application aux terminaux de radio communication ou téléphones portables. Elle s'applique plus généralement à tous types d'émetteurs-récepteurs radio, tels que, par exemple, un appareil de radio messagerie.
Le circuit de régulation de tension selon l'invention s'applique comme décrit ici comme intermédiaire entre un accumulateur d'énergie et la partie radio du terminal, soit par exemple le préamplificateur radio.
Ce circuit peut également s'appliquer à l'alimentation en énergie d'autres sous-ensembles électroniques du terminal tel que le coeur d'un microprocesseur, par exemple.
Le régulateur de l'invention permet ainsi une stabilité optimale de la tension délivrée au sous-ensemble électronique du terminal.
La
Ce régulateur de tension fournit une tension de sortie régulée (Vout) à un sous-ensemble électronique du terminal de communication destiné à être alimenté en énergie.
Le régulateur est lui-même alimenté par une tension d'entrée (Vin), reliée à un accumulateur d'énergié.
Le régulateur comprend un élément de contrôle (CONTR), généralement un transistor de contrôle de régulation recevant la tension d'entrée (Vin). Cet élément de contrôle (CONTR) permet de réajuster la tension de sortie (Vout) délivrée par rapport à une tension de référence (Vref) spécifique à chaque sous-ensemble électronique à alimenter.
Le régulateur comprend un condensateur (10) situé en sortie du régulateur qui est destiné à être chargé périodiquement par la tension d'entrée (Vin) et à fournir périodiquement sa charge au sous-ensemble électronique du terminal lorsque ledit sous-ensemble électronique requiert une alimentation en énergie.
Le condensateur (10) est situé en parallèle avec un réseau de contre-réaction (15) qui prélève une partie de la tension de sortie (Vout) et fournit une mesure de la tension de sortie (Vout) à l'élément de contrôle (CONTR).
Le réseau de contre-réaction (15) comprend au moins deux resistances (20,30), un comparateur de tension (COMP) et un interrupteur (40) situé entre la sortie du comparateur (COMP) et l'entrée de l'élément de contrôle (CONTR).
Le réseau de contre-réaction (15) prélève environ 1% de la tension de sortie (Vout) afin d'en mesurer la valeur et de la comparer dans le comparateur (COMP) avec la tension de référence (Vref).
Lorsque le sous-ensemble électronique ne requiert pas d'énergie, l'interrupteur (40) est en position ouverte. Cependant, on constate que le condensateur (10) se décharge dans le réseau de contre-réaction (15) et un courant de fuite est créé et consommé par les résistances, (20), (30).
L'invention, dont le schéma électrique est représenté en
Ce régulateur de tension fournit une tension de sortie régulée (Vout) à un sous-ensemble électronique du terminal de communication destiné à être alimenté en énergie.
Le régulateur est lui même alimenté par une tension d'entrée (Vin), reliée à un accumulateur d'énergie, tel une batterie.
Le régulateur comprend comme celui de l'art antérieur un élément de contrôle (CONTR), un condensateur (10), un réseau de contre-réaction (15) qui comprend au moins deux resistances (20,30), un comparateur de tension (COMP) et un interrupteur (40) disposés de façon identique à l'art antérieur.
Selon l'invention, un interrupteur (50) est inséré dans le réseau de contre-réaction entre l'entrée du réseau de contre réaction et le premier transistor (20).
L'interrupteur (50) est en position ouverte lorsque le sous-ensemble électronique, par exemple un préamplificateur radio, ne requiert pas d'alimentation en énergie.
L'interrupteur (50) est en position fermée sinon.
L'interrupteur (50) étant en position ouverte, il n'y a pas de courant de fuite comme dans le régulateur de l'art antérieur.
Le condensateur (10) peut donc se recharger plus vite pour atteindre la valeur de tension de sortie (Vout) optimale au fonctionnement du préamplificateur.
Ceci implique un fonctionnement optimal du régulateur de tension, tel que le montre la
En comparant les
De plus, le régulateur de tension selon l'invention doit passer d'une tension de sortie non nulle à la tension de sortie Vout nécessaire, ce qui représente une différence de tension Dv2, nettement inférieur à la différence de tension Dv1.
Nous constatons ainsi un gain d'énergie considérable, puisqu'il n'y a pas de courant de fuite et qu'avant chaque saut de tension le régulateur de tension se recharge très rapidement.