降低半双工收发器中的功率消耗制造技术

公开用于降低半双工收发器中的功率消耗的电路和方法。在实施例中，半双工收发器的功率管理电路包括直流-直流(DC-DC)转换器(206)和睡眠模式控制器(208)。DC-DC转换器包括切换电路(308)和用于驱动该切换电路的驱动器电路(306)。DC-DC转换器(206)向该半双工收发器的发送器子系统的至少一个元件提供电源，并且在睡眠控制模式下操作。睡眠模式控制器(208)耦接到DC-DC转换器(206)并且被构造成基于至少一个收发器操作输入(252)产生控制信号，其中，该控制信号使得该DC-DC转换器在睡眠控制模式中的一个下操作，该睡眠控制模式对应于睡眠占空比，并且其中，在每个睡眠控制模式中，基于相应的睡眠占空比，切换电路(308)和驱动器电路(306)保持在关状态。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及降低半双工收发器中的功率消耗的领域。
技术介绍
收发器在通信系统中使用来发送和接收信息或数据。收发器总体上具有两种类型，即全双工收发器和半双工收发器。半双工收发器在不需要同时发送和接收数据的应用中使用。半双工收发器包括在不同时间段分别在发送阶段和接收阶段操作的发送器子系统和接收器子系统。例如，在发送阶段期间，发送器子系统处于活动状态而接收器子系统处于不活动状态，并且在接收阶段相反。然而，在接收阶段期间，尽管发送器子系统的元件处于不活动状态，但是仍由直流-直流(DC-DC)转换器提供功率到半双工收发器的发送器子系统的部件，例如，功率放大器(PA)。这种在接收阶段期间向发射器子系统的部件提供功率导致不必要的功率消耗。另外，在发送阶段和接收阶段之间的每一次转换在开状态和关状态之间切换DC-DC转换器是不实际的，因为DC-DC转换器的稳定时间一般比接收器子系统和收发器子系统之间的运转时间(turn-around)或转换时间长。例如，接收器子系统到发送器子系统的运转时间是大约4微秒，其明显比DC-DC转换器的稳定时间(例如，300微秒)短。在一种技术中，DC-DC转换器能够被构造成在用于发送阶段的脉冲宽度调制(PWM)模式和用于接收阶段的脉冲频率调制(PFM)模式之间触发以节省电池电流。然而，两种模式(PWM和PFM)之间的切换时间仍明显比发送器子系统和接收器子系统之间的运转时间长，并且因<br>此，这种技术限制发送器子系统和接收器子系统之间的转换速度，并且还增加用于PFM模式或用于支持PFM模式的操作的电路元件的数量。
技术实现思路
本
技术实现思路
是为了以简化形式引入一些概念并且在以下具体实施方式中进一步描述。
技术实现思路
不旨在确定要求保护的主题的关健特征或者本质特征，也不旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。公开了用于降低半双工收发器中的功率消耗的各种电路和方法。在实施例中，半双工收发器的功率管理电路包括直流-直流(DC-DC)转换器和睡眠模式控制器。DC-DC转换器包括切换电路和用于驱动该切换电路的驱动器电路。DC-DC转换器被构造成向半双工收发器的发送器子系统的至少一个元件提供电源。DC-DC转换器还被构造成在多个睡眠控制模式下操作。该睡眠模式控制器被耦接到DC-DC转换器并且被构造成基于至少一个收发器操作输入产生控制信号。控制信号使得DC-DC转换器在多个睡眠控制模式中的一个中操作。多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比。在多个睡眠控制模式中的每个睡眠控制模式下，基于相应的睡眠占空比，切换电路和驱动器电路保持关状态。在另一个实施例中，公开了一种用于降低半双工收发器中的功率消耗的方法。该方法包括从半双工收发器的物理层(phsicallayer,PHY)子系统和介质访问控制层(mediumaccesscontrollayer,MAC)子系统中的至少一个接收至少一个收发器操作输入。该方法包括基于至少一个收发器操作输入来产生控制信号。另外，该方法包括将该控制信号提供到半双工收发器的直流-直流(DC-DC)转换器，以基于该控制信号在多个睡眠控制模式中的一个下操作DC-DC转换器。DC-DC转换器包括切换电路和用于驱动该切换电路的驱动器电路，并且该DC-DC转换器被构造成向半双工收发器的发送器子系统的至少一个元件提供电源。多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比。在多个睡眠控制模式中的每个睡眠模式下，基于相应的睡眠占空比，切换电路和驱动器电路保持关状态。在另一个实施例中，公开一种半双工收发器。该半双工收发器包括收发器子系统和功率管理电路。收发器子系统包括发送器子系统和接收器子系统，发送器子系统包括功率放大器。该功率管理电路包括直流-直流(DC-DC)转换器和睡眠模式控制器。该DC-DC转换器包括切换电路和用于驱动该切换电路的驱动器电路。该DC-DC转换器被构造成向半双工收发器的发送器子系统的功率放大器提供电源。DC-DC转换器还被构造成在多个睡眠控制模式下操作。该睡眠模式控制器被耦接到DC-DC转换器并且被构造成基于至少一个收发器操作输入产生控制信号。控制信号使得DC-DC转换器在多个睡眠控制模式中的一个中操作。多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比。在多个睡眠控制模式中的每个睡眠控制模式下，基于相应的睡眠占空比，切换电路和驱动器电路保持关状态。在以下的附图和具体实施方式中提供了其它方面和示例实施例。附图说明图1是其中能够实现本公开的各个示例性实施例的示例性通信系统的框图；图2是根据示例性实施例的半双工收发器的框图；图3是根据示例性实施例的直流-直流(DC-DC)转换器的电路图；图4A和图4B是例示根据一些示例性实施例的半双工收发器中的DC-DC转换器的仿真波形的图形表示图；图5A和图5B是根据一些示例性实施例的睡眠控制模式的图形表示图；图6A是根据示例性实施例的在信息包(packet)接收期间睡眠控制模式的示例表示图；图6B是根据另一个示例性实施例的在线路争夺(contention)期间的睡眠控制模式的示例表示图；以及图7例示根据示例性实施例的一种降低半双工收发器中的功率消耗的示例性方法的流程图。在本说明书中参照的附图不被理解为按比例绘制，除非特别说明，并且这些附图在本质上仅是示例性的。具体实施方式多种通信系统(包括但不限于数字无线通信系统、有线通信系统)以及相关应用利用半双工收发器用于通信目的。在典型的半双工收发器中，数据在不同时间段发送和接收。在各种已有的半双工收发器中，功率消耗高，因为在半双工收发器中使用的直流-直流(DC-DC)转换器提供功率到半双工收发器的发送器子系统的一个或更多个元件(例如，功率放大器)，即使当这些元件在半双工收发器的接收阶段期间被要求处于关状态时，或在其它情况下当这些元件不必须处于开状态时。在本公开的各种示例性实施例中，睡眠模式控制器与DC-DC转换器一起使用来选择性地使DC-DC转换器睡眠以主要在接收阶段以及还在其它情况下降低半双工收发器的功率消耗。在此将参照图1到图7呈现本公开的各个示例性实施例。图1是其中能够实现本公开的各个示例性实施例的通信系统100的框图。在图1的广泛级别表示中，通信系统100被示出为收发器，其被设计用于发送和接收信号。通信系统100的示例包括但不限于用户站、无线装置、蜂窝电话、无绳电话、手持双向对讲机、会话初始化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半双工收发器的功率管理电路，该功率管理电路包括：直流‑直流转换器即DC‑DC转换器，其包括切换电路和用于驱动该切换电路的驱动器电路，该DC‑DC转换器被构造成向该该半双工收发器的发送器子系统的至少一个元件提供电源，并且还被构造成在多个睡眠控制模式下操作；以及睡眠模式控制器，其耦接到该DC‑DC转换器并且被构造成基于该半双工收发器的至少一个收发器操作输入产生控制信号，其中该控制信号使得该DC‑DC转换器在该多个睡眠控制模式中的一个下操作，其中，该多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比，并且其中，在该多个睡眠控制模式中的每个睡眠控制模式下，基于相应的睡眠占空比，该切换电路和该驱动器电路保持关状态。

【技术特征摘要】
2014.12.04 US 14/560,0111.一种半双工收发器的功率管理电路，该功率管理电路包括：
直流-直流转换器即DC-DC转换器，其包括切换电路和用于驱动该切
换电路的驱动器电路，该DC-DC转换器被构造成向该该半双工收发器的发
送器子系统的至少一个元件提供电源，并且还被构造成在多个睡眠控制模
式下操作；以及
睡眠模式控制器，其耦接到该DC-DC转换器并且被构造成基于该半双
工收发器的至少一个收发器操作输入产生控制信号，其中该控制信号使得
该DC-DC转换器在该多个睡眠控制模式中的一个下操作，
其中，该多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比，并且
其中，在该多个睡眠控制模式中的每个睡眠控制模式下，基于相应的
睡眠占空比，该切换电路和该驱动器电路保持关状态。
2.根据权利要求1所述的功率管理电路，其中，
该至少一个收发器操作输入包括来自该半双工收发器的物理层子系统
即PHY子系统的至少一个PHY输入。
3.根据权利要求2所述的功率管理电路，其中，
该至少一个PHY输入包括信息包检测信号、信息包长度信号和空闲信
道评估指示符信号中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的功率管理电路，其中，
该至少一个收发器操作输入包括来自该半双工收发器的介质访问控制
层子系统即MAC子系统的至少一个MAC输入。
5.根据权利要求4所述的功率管理电路，其中，
该至少一个MAC输入包括退避计数器状态信号和发送阶段信号或接
收阶段信号中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的功率管理电路，其中，
该至少一个收发器操作输入包括接收自该DC-DC转换器的电压误差
信号，该电压误差信号是基于该DC-DC转换器的输出反馈信号与基准电压
信号的比较而产生的。
7.根据权利要求1所述的功率管理电路，其中，
在该多个睡眠控制模式的每个中，该DC-DC转换器的控制环保持在开
状态。
8.根据权利要求7所述的功率管理电路，其中，
该睡眠模式控制器被构造成更新该控制信号以使得该DC-DC转换器
基于该至少一个收发器操作输入中的变化从该多个睡眠控制模式中的一个
睡眠控制模式切换到另一个睡眠控制模式。
9.一种降低半双工收发器中的功率消耗的方法，该方法包括：
从该半双工收发器的物理层子系统即PHY子系统和介质访问控制层子
系统即MAC子系统中的至少一个接收至少一个收发器操作输入；
基于该至少一个收发器操作输入来产生控制信号；以及
将该控制信号提供到该半双工收发器的直流-直流转换器即DC-DC转
换器，以基于该控制信号在多个睡眠控制模式中的一个下操作该DC-DC转
换器，该DC-DC转换器包括切换电路和用于驱动该切换电路的驱动器电
路，该DC-DC转换器被构造成向该半双工收发器的发送器子系统的至少一
个元件提供电源，
其中，该多个睡眠控制模式对应于多个睡眠占空比，并且
其中，在该多个睡眠控制模式中的每个睡眠控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·穆拉利，S·贡图莱，J·巴拉克里诗南，M·萨勃拉曼尼亚，H·帕塔萨拉蒂，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US