专利名称：交流/直流功率负载控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率负载控制电路，该控制电路有一个负载输出端和一个交流/直流控制装置，控制装置的主电流群耦合到负载输出端上，控制装置的至少一个控制输入端供控制交流/直流功率负载。
从1996年7月菲利浦应用手册ICO3b第1180页上可了解到这种控制电路。该手册公开了一种负载控制电路(见本申请的
图1)，负载是一个蜂呜器或电铃，由交流/直流负载控制装置进行直流电流控制和交流电流控制。直流电流控制供控制蜂呜器产生的噪音的音量，交流电流控制供控制所述噪音的音调或旋律。具体地说，交流/直流负载装置有一个可控半导体，半导体的发射极用作直流控制输入端，半导体的基极用作交流控制输入端。发射极接一个可变电阻器，供调节主电流通路中的直流电流(以下称可控半导体流)，基极接直流电压经调节的节点，该节点也接交流控制输入端的一个电容器，以调节可控半导体主电流群中的交流电流，从而控制蜂呜器音量和音调。这里可变电阻器易损坏、易出故障，再加上电容器两者都不集成化或不易集成化，从而使这些元件需要与外界连接时还需另行处理，这些都是缺点。
本发明的目的是通过最大限度地减少芯片外必需的元件的数目来消除这个缺点。
为达到此目的，本发明控制电路的特征在于，控制电路有一个电流源，与交流/直流控制装置的主电流群串联连接，电流源的交流/直流控制输入端合并为一。本发明控制电路的一个优点是电流源只采用一个合并的交流/直流输入端，而不是分别供交流和直流用的分立输入端。这样做的结果是最大限度地减少必需外部元件的数目，无需使用目前使用的芯片外可变电阻器。此外，可变电阻器两端的压降再也不会降低负载电压经改进的音调动态变化容许的电压摆动。另外，由于再也不需要偏置在特定静止点的可控半导体，因而再也不需要调节象电阻器和齐纳二极管之类节点的直流电压的调节装置。再者，还可以不用在有限的芯片面积上难以集成化的电容器。这样，既可以提高本发明控制电路的可靠性，又可以减小本发明控制电路所需芯片的面积。
本发明需要元件数最少的控制电路的实例具有这样的特点电流源由一个可控半导体组成。
另外一些实施例可应用于各种电路中，其电流源分别采用了电压控制的电流源和电流控制的电流源。
本发明控制电路另一个实施例的电流源有一个电流反射镜，易应用在集成电路的输出级。
本发明控制电路的又另一个实施例采用了一个交流电流源和一个直流电流源，电流反射镜的电流节点分别耦合到交流电流源和直流电流源上，这种控制电路通过交流和直流电流源的互连可以极其简单地将内部芯片合并。
本发明还涉及一种具有两个本发明所述的任一种控制电路的桥接电路，各控制电路有一个负载输出端，在两个负载输出端之间可以连接接一个负载，从这里可以看出交流和直流控制性能的灵活性。
此外，本发明还涉及一种具有至少一个控制电路的集成电路和一种装有这种集成电路的电话机。
参看稍后即将说明的一些实施例可以清楚理解本发明的上述和其它方面。附图中，类似的元件用类似的编号标出，其中图1是现有技术的控制电路；图2是本发明控制电路实施例的原理图；图3是具有两个图2的控制电路的桥接电路；图4是本发明装有具图2控制电路的集成电路的电话机的原理图。
图1示出了上述菲利浦应用手册中公开的现有技术控制电路1的有关部分。控制电路1的负载2在这里为一个象蜂呜器之类的容性负载。蜂呜器2的一端接电源电压端Vdd，另一端接交流/直流控制装置的连接点3。交流/直流控制装置由两个可控半导体4和5的两个集电极-发射极结组成，各可控半导体有一个控制输入端或基极6，7，两输入端在直流电压调节过的节点8互连。交流/直流控制装置的节点8与电阻器9、可变电阻器10以及体现为NPN晶体管的受控半导体11的主电流群或集电极-发射电极流串联连接。晶体管11的基极12借助于与齐纳二极管15串联连接的两个电阻器13，14调节其直流电压，供稳定所述直流电压用。电容器16接基极12，以插入外部提供的交流控制电压，从而达到控制蜂呜器音调的目的，而晶体管11的主电流群中的直流电流对应于蜂呜器2产生的噪音音量，借助于可变电阻器10加以控制。现有技术的控制设备及其交流/直流控制装置4，5，11有两个分立的控制输入端，即在晶体管11的发射极17处的直流控制输入端和在晶体管11的基极12处的交流控制输入端。
图2示出了图1控制电路有益的另一个方案。这里晶体管11用作电流源18，与交流/直流负载控制装置4，5，18的主电流群19串联连接。图2的电流源晶体管18只有一个交流/直流控制输入端20，不需要任何另外的芯片控制线路。此外，控制电路所起的作用是使电流源晶体管18主电流群19中的直流电流与蜂呜器的音量相当，使主电流群19与蜂呜器的音调相当。利用控制输入端20时，控制输入端20的直流电压控制主电流群19中的直流电流，从而通过可控半导体5控制所述音量，而控制输入端20上的交流控制电压同样影响所述音调。这里，在不考虑电阻器9的情况下，由于节点8上在主电流群19中没有其它电阻器的情况下电压摆动大，因而音调的控制达到最佳状态。
在另一个实施例中，不利用电压控制输入端20而给控制电路1配备了一个电流镜晶体管21，与晶体管18一起通过电流的控制控制电流源的供电。只要晶体管18和21的特性实质上相等，Iin就等于主电流群19，于是就可以利用电流控制输入端22进行交流/直流控制来影响蜂呜器2的所述音量和间调。这时，电流控制输入端22分别起内部芯片交流和直流电流源(例如23，24)的电流节点的作用。
图3中的另一个实施例是桥接电路25。这里有这样的好处视乎所采用负载2的种类而定，可以通过加上一个类似的控制电路1′并把负载2连接在各相应控制电路1和1′各自的端子3和3′之间，使控制电路1加倍来减少交流/直流控制对Vdd的依赖性。
图4示出了电话机26在通信系统27中应用的一个例子。这种电话机26可以是手提电话机或固定电话机，通常装有微处理器28、有关的存储器29、显示屏30、键盘31和特别是蜂呜器2及其有关的蜂呜器控制电路1，装在电话机的集成电路32中。当然，电话机26还装有其它所有正确履行所要求功能的其它器件，连同其它器件，例如无需手持的设施、监听器件、场声器设施、拨号器件、充电器件等。
权利要求
1.一种功率负载控制电路，该控制电路包括一个负载输出端和一个交流/直流负载控制装置，该控制装置具有耦合到负载输出端上的主电流群和至少一个控制输入端，供控制交流/直流功率负载，其特征在于，控制电路有一个电流源，与交流/直流控制装置的主电流群串联连接，电流源的交流/直流控制输入端合并为一。
2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，电流源由一个可控半导体组成。
3.如权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于，电流源是一个电压受控电流源。
4.如权利要求1-3中任一个所述的控制电路，其特征在于，电流源是一个电流受控电流源。
5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，电流受控电流源有一个电流反射镜。
6.如权利要求4或5所述的控制电路，其特征在于，控制电路有一个交流电流源和一个直流电流源，电流反射镜的电流节点分别耦合到交流电流源和直流电流源上。
7.如权利要求1-6中任一个所述的桥接电路，具有两个控制电路，其特征在于，各控制电路有一个负载输出端，两负载输出端之间可以接一个负载。
8.一种集成电路，具有至少一个如权利要求1-6中任一个所述的控制电路，控制电路有一个负载输出端和一个交流/直流负载控制装置，该控制装置具有耦合到负载输出端上的主电流群，和至少一个控制输入端，供控制交流/直流功率负载，其特征在于，控制电路有一个电流源，与交流/直流负载控制装置的主电流群串联连接，电流源的交流/直流控制输入端合并为一。
9.一种电话机，有一个呈蜂呜器或电铃形式的负载和一个如权利要求8所述的集成电路，该集成电路包括至少一个如权利要求1-6中任一个所述的控制电路，控制电路有一个交流/直流控制装置，该控制装置具有耦合到负载上的主电流群，和至少一个控制输入端，供控制加到负载上的交流/直流电能，其特征在于，控制电路有一个电流源与交流/直流负载控制装置的主电流群串联连接，电流源的交流/直流控制输入端合并为一。
全文摘要
一种控制电路,有一个蜂鸣器和一个交流/直流蜂鸣器/负载控制装置,控制装置的主电流群耦合到负载上,控制装置的电流源与交流/直流蜂鸣器/负载控制装置的主电流群串联连接。电流源只有一个合并的输入端,供同时控制加到负载的交流/直流电,从而控制蜂鸣器的音量和音调。这种控制电路容易制成象电话机集成电路之类的集成电路。
文档编号G05F3/16GK1229556SQ98800843
公开日1999年9月22日 申请日期1998年4月20日 优先权日1997年6月16日
发明者F·J·蒂斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司