移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种移动终端，该移动终端包括将被供电的部件，其具有电力输入端子；无线电接收机，其被配置为接收电磁电力，其中所述无线电接收机具有与所述电力输入端子耦合的第一电力输出端子；以及电源电路，其中所述电源电路具有绕过所述无线电接收机与所述电力输入端子耦合的第二电力输出端子。
【专利说明】移动终端
【技术领域】
[0001]本公开涉及移动终端。
【背景技术】
[0002]诸如手机的移动终端，除了通过蜂窝移动通信网络进行通信外，还支持近场通信(NFC)，该近场通信例如允许使用移动终端作为火车票、电子钱包等。可能期望或必要的是，即使移动终端的主电池被耗尽，仍然支持这样的功能。这可以通过从移动终端所置于其上的NFC读取器汲取所需的电力来实现。期望的是，有效地且以低成本来实现借助于经由NFC所接收的能量的电源。
【发明内容】
[0003]提供了一种移动终端，包括将被供应电力的部件，其具有电力输入端子，无线电接收机，其被配置为接收电磁电力，其中所述无线电接收机具有与所述电力输入端子耦合的第一电力输出端子，以及电源电路，其中所述电源电路具有绕过所述无线电接收机与所述电力输入端子稱合的第二电力输出端子。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]在附图中，同样的附图标记遍及不同视图通常指代相同部分。附图不一定是按比例的，而是通常将重点放在图示本发明的原理上。在以下描述中，参考以下附图来描述各方面，其中:
[0005]图1示出了通信布置。
[0006]图2示出了移动终端。
[0007]图3示出了移动终端，其中电源电路绕过无线电接收机与将被供电的部件连接。
[0008]图4更详细地示出了移动终端，其中电源电路绕过无线电接收机与将被供电的部件连接。
[0009]图5示出了利用晶体管作为回流保护元件的LD0。
[0010]图6示出了利用二极管晶体管作为回流保护元件的LD0。
【具体实施方式】
[0011]以下详细描述涉及附图，这些附图通过说明的方式，示出了其中可实践本发明的本公开的具体细节和方面。本公开的这些方面被足够详细地描述，以使得本领域技术人员能够实践本发明。在不背离本发明的范围的情况下，可以利用本公开的其他方面，并且可以做出结构、逻辑和电气的改变。本公开的各种方面不一定相互排斥，因为本公开的一些方面可以与本公开的一个或多个其他方面相组合以形成新的方面。
[0012]图1示出了通信布置100。
[0013]该通信布置100包括移动终端101和NFC (近场通信)读取器102。[0014]该移动终端101包括NFC控制器103和用于与NFC读取器102进行NFC通信的NFC 天线 104。
[0015]该移动终端101进一步包括基带电路105 (例如包括基带调制解调器)和用于与例如根据GSM (全球移动通信系统)、UMTS (通用移动电信系统)或LTE (长期演进)的移动通信网络的基站进行通信的蜂窝天线106。
[0016]进一步，该移动终端101包括与基带电路105和NFC控制器103两者都耦合的SM(订户身份模块)卡107。该SM卡107可经由基带电路105与移动通信网络进行通信，或者经由NFC控制器103与NFC读取器102进行通信。
[0017]该移动终端101的电池108为基带电路105和NFC控制器103提供电力。可经由基带电路105从该电池对该SM卡107供电。
[0018]借助于NFC控制器103和NFC天线104，该移动终端101运算为NFC设备。NFC设备是为了在该电池(在此示例中为电池108)处于关断状态时，例如被放电时进行工作。例如，在SM卡107可用作例如通过SWP (单线协议)与NFC控制器103连接的安全元件时，该NFC控制器103可能需要与SM卡107进行交互。
[0019]例如，该移动终端101被配置为用户可将其放置于出发火车站的入口处的读取器102上以用于登记进入，并将其放置于用户的目的地火车站的出口处的类似读取器102上以用于登记离开，并且基于出发火车站和目的地火车站之间的距离来从用户的贷方余额(credit balance)中扣除费用。在这种情况下,该SIM卡107可用作安全元件,从而确保正确计算将从用户的贷方余额中扣除的数额。
[0020]为了使该SIM卡107工作，其需要电流来操作(例如将其从待机唤醒)。可能出现的情况是，当用户在火车上时该电池108被放电。在这种情况下，可以由该NFC控制器103为SM卡107供电。
[0021]下面参考图2进行更详细的描述。
[0022]图2示出了移动终端200。
[0023]与移动终端100相似，该移动终端200包括基带电路201、NFC控制器202和NFC天线203。在此示例中的移动终端200包括与SM卡107相对应的两个SM卡，即，第一 SM卡204和第二 SM卡205。该NFC控制器202经由第一 SWP连接206与第一 SM卡204相耦合，以及经由第二 SWP连接207与第二 SM卡205相耦合。
[0024]该基带电路201包括与第一 SM卡204耦合的第一 SM接口 208 (例如用于复位信号、时钟信号和输入/输出数据的交换)，和与第二 SM卡205耦合的第二 SM接口 209 (例如用于复位信号、时钟信号和输入/输出数据的交换)。
[0025]该基带电路201进一步包括时钟发生器210，其经由时钟线路211向NFC控制器202提供时钟信号，中断发生器212，其经由中断线路213向该NFC控制器202提供(如果需要的话)中断信号，与该NFC控制器202的通信接口 214，以及与该NFC控制器202连接的通用输入/输出管脚215，例如用于发送复位信号给该NFC控制器202。
[0026]该移动终端200可进一步包括与该NFC控制器202耦合的安全元件216，其(如SM卡204，205那样)可被用于诸如电子支付的需要安全处理的业务。该安全元件216例如经由各种通信线路和接口与该NFC控制器202相耦合。
[0027]该基带电路201包括基带处理器217和电力管理单元218。该电力管理单元218包括用于对第一 SM卡204进行供电的第一 LD0219，和用于对第二 SM卡205进行供电的第二 LD0220。在此示例中，第一 LD0219和第二 LD0220借助于第一供电线路221和第一接地线路222与NFC控制器202相连接。
[0028]SIM卡204、205执行与该基带电路201协商关于要供应给该SM卡204、205的电力的功率电平(如3V或1.8V)。协商后的电压也被称为参考电压。
[0029]借助于第一供电线路221将该参考电压供应给该NFC控制器202。
[0030]该NFC控制器202基于该参考电压经由第二供电线路223和第二接地线路224将正确的电压供应给SM卡204，205。这可以按照两种方式发生:
[0031]I)该NFC控制器202基于该参考电压生成与该参考电压相似的电压(可能具有可接受的电压降)，例如使用来自电池108的电力。在这种情况下，该参考电压可被看作是对由NFC控制器202所生成的电压的模拟控制。该NFC控制器202将该电压供应给SM卡204,205ο
[0032]2)该NFC控制器202将该参考电压传递至SM卡204、205。由于所需要的电路(例如开关)，这样的传递引起可能大约为IOOmV的电压降，并因此提高了对电力管理单元218的要求。
[0033]在这两种情况下，将参考电压供应到NFC控制器103需要该NFC控制器103的附加接触部(例如NFC控制器封装的焊球)。例如，对于具有一个以上的SM卡107的DSDS (双SM双待)移动电话，如移动终端300，这可能是三个或四个附加接触部。进一步，3V SM卡的供电需要NFC控制器202中的附加电路。
[0034]下面参考图3描述移动终端，其可以被看成解决了这些问题。
[0035]图3示出移动终端300。
[0036]移动终端300包括将被供电的部件301，其具有电力输入端子302。
[0037]该移动终端300进一步包括被配置为接收电磁电力的无线电接收机303，其中该无线电接收机303具有与该电力输入端子302耦合的第一电力输出端子304。
[0038]进一步的，该移动终端300包括电源电路305，其中该电源电路具有绕过该无线电接收机303与该电力输入端子稱合的第二电力输出端子306。
[0039]换句话说，电源与将被供电的部件相连接，其中该连接绕过无线电接收机，并且在一个操作模式中，例如当该无线电接收机输出电力给该部件的电力输入端子时的操作模式中，防止电流从该无线电接收机回流到该电源中(并因此例如到该移动终端的电池中)。
[0040]该无线电接收机303，例如NFC控制器，例如不经由其输入接触部从电源电路305 (例如电力管理单元)接收参考电压(例如SIM参考电压)。
[0041]该电源电路可包括电流回流保护元件，其被配置为在第一操作模式中允许电流从电源电路流向该部件，以及在第二操作模式中防止电力从无线电接收机流向电源电路。
[0042]例如，在第一操作模式中，电源电路为该部件提供电力，以及在第二操作模式中，无线电接收机为该部件提供电力。
[0043]例如，在第二操作模式中，该无线电接收机经由第一输出电力端子向该部件的电力输入端子输出电力。
[0044]在第二操作模式中，该无线电接收机例如使用所接收的电磁电力为该部件提供电力。[0045]该电源电路可包括低压差稳压器，其被配置为在第一操作模式中经由第二电力输出端子为该部件提供电力。
[0046]在第二操作模式中，第二电力输出端子可例如具有高阻抗状态。
[0047]例如，该回流保护元件是晶体管，并且其中该移动终端包括控制器，其被配置为在第一操作模式中接通该晶体管，并且被配置为在第二操作模式中关断该晶体管。
[0048]该回流保护元件也可以是二极管。
[0049]该移动终端可包括与电源电路耦合的电池，并且该电源电路被配置为在第一操作模式中使用来自该电池的电力为该部件提供电力。
[0050]该移动终端例如被配置为当该电池的充电水平过低以无法为该部件供电时，进入
第二操作模式。
[0051]该无线电接收机例如是近场通信接收机。
[0052]该第一电力输出端子和第二电力输出端子可以例如是被短路的。
[0053]将被供电的部件例如是安全部件。
[0054]例如，将被供电的部件是电路卡。
[0055]将被供电的部件例如是SIM卡。
[0056]该电源电路例如是电力管理单元。
[0057]该移动终端可进一步包括基带电路，其包括该电源电路。
[0058]该移动终端可进一步包括基带电路，其被配置为将要被供应给部件的电力的电压电平的数字指示发送给该无线电接收机，并且该无线电接收机例如被配置为在第二操作模式中根据该电压电平向该部件供电。
[0059]下面将更详细地描述根据移动终端300的移动终端的一个示例。
[0060]图4示出了移动终端400。
[0061]与移动终端200相似，移动终端400包括基带电路401、NFC控制器402、NFC天线403、第一 S頂卡404、第二 SM卡405、SWP连接406、407、SM接口 408、409、时钟发生器410、时钟线路411、中断发生器412、中断线路413、通信接口 414、通用输入/输出管脚415、安全元件416、基带处理器417、电力管理单元418、SIM LD0419、420，供电线路421、423、和接地线路422、424。
[0062]下面，除非不同地陈述，否则这些部件的功能与针对移动终端200的对应部件所解释的功能相似。
[0063]应当注意的是，接地线路422、424是可选的，并且各种部件的到接地的连接也可以通过移动终端的接地电势节点的连接来实现。
[0064]相比于移动终端200的第一供电线路221，第一供电线路421与SM卡404、405的电力输入425直接相连接，即绕过NFC控制器402。
[0065]因此，电力管理单元418可为SM卡404、405供应电力而无需通过该NFC控制器402进行传递。例如，为处理SM卡404、405的3V供电(在任何情况下该NFC控制器402不能够实现)，代替传递，该SM LD0419、420直接向该SM卡404、405供应电力(例如当移动终端400活动时)。
[0066]为了给该SM卡404、405供电1.8V，例如该供电可取决于电力管理电路418或该NFC控制器403能否供应更多电流。例如，当电池有电时，电力管理电路418通常能够供应比该NFC控制器更多的电力，并且在这种情况下对该SM卡404、405进行供电。
[0067]电力管理电路418对该SM卡404、405供电的模式可被看作是参考图3所描述的
第一操作模式。
[0068]在电池被耗尽的情况下，可进入第二操作模式，其在下面也被称为场供电模式。在场供电模式中，其中由于电池耗尽状况，没有电流来自电力管理单元418，只有NFC控制器402使用从由NFC读取器102所生成的电磁场中收获的电力来进行供电。因此，在这种模式下，NFC控制器402直接为SM卡404、405供电。
[0069]在场供电模式中，电力管理电路418被完全关闭，并且没有电池电力可以可用于NFC控制器来工作。例如，如上所述，用户使用该移动终端400作为火车票并且即使他的移动终端的电池被耗尽仍需要旅行(或者例如需要在目的地火车站中登记离开)。在这种情况下，NFC控制器402从由NFC读取器102生成的电磁场中收获能量(例如当用户将移动终端400放置于读取器上以便登记离开时)并按照需要对SM卡404、405中的一个或两者进行上电。例如，登记离开所需的火车票或钱包应用驻留于SM卡404、405之一上，并且该NFC控制器402为SIM卡404,405供电。
[0070]第一 SM LD0419和第二 SM LD0420均包括电流回流元件，其在NFC控制器202向SIM卡404、405供电时，即在第二操作模式中，防止电流回流到电力管理单元中。
[0071]例如，SMLDO的输出可被切换成高阻抗状态(即，为三态输出)。这种三态输出可以在成本下被实现，使得在芯片设计中使用三态以及利用软件和逻辑的(例如LDO输出的)控制允许节省成本，例如在允许提供相同功能的同时与图2中所图示的移动终端相比较。
[0072]图5中图示了可被用作第一 SM LD0419或第二 SM LD0420的具有三态输出的LDO的示例。
[0073]图5 示出了 LD0500。
[0074]该LD0500包括运算放大器501。其反相输入被供应有参考电压Vref，该参考电压Vref例如是，将如例如在对应的SM卡404、405和基带电路201之间所协商的那样为该SM卡404、405所供应的电压。
[0075]运算放大器501的输出与第一 P沟道场效应晶体管502 (例如PM0S)的栅极相连接，该第一 P沟道场效应晶体管502的源极与第二 P沟道场效应晶体管503的漏极相连接，以及该第一 P沟道场效应晶体管502的漏极与LD0500的输出端子504相连接。第二 p沟道场效应晶体管503的源极与例如由电池108所供电的供电电压Vsupply相连接。
[0076]第一电阻器505被连接在输出端子504和运算放大器501的反相输入之间。第二电阻器506被连接在运算放大器501的反相输入和η沟道场效应晶体管507 (例如NM0S)的漏极之间。进一步，第二 P沟道场效应晶体管503的栅极与η沟道场效应晶体管507的漏极相连接。
[0077]η沟道场效应晶体管507的源极与接地连接。为η沟道场效应晶体管507的栅极供应加电信号，该加电信号指示LD0500是否将经由输出端子504输出电流(加电高)或者指示输出端子504是否应当处于高阻抗状态(加电低)。
[0078]第三电阻器508被耦合在η沟道场效应晶体管507的栅极和接地之间。
[0079]第一 P沟道场效应晶体管502与运算放大器501和由第一电阻器505和第二电阻器506所形成的电阻分阻器(电压分压器)一起可被看成形成了标准LD0。包括第二 P沟道场效应晶体管503、n沟道场效应晶体管507和第三电阻器508的附加电路被配置为将输出端子504设置为高阻抗状态(如果加电是低的)，即使供电电压Vsupply和LD0500的内部电源为OV(当电池被放电时)。应当注意的是，当加电是低的时，η沟道场效应晶体管507被关断，并且至少当NFC控制器402供电时，第二 P沟道场效应晶体管503也被关断，这是由于由NFC控制器402将输出端子504提高到高电压电平，使得由NFC控制器402供应的电流不能经由第二 P沟道场效应晶体管流动，并且例如流到电池108中。
[0080]另一种可用于SIM LD0419、420的可能的LDO实现方式使用了二极管作为电流回流保护元件。
[0081]图6 示出了 LD0600。
[0082]该LD0600包括运算放大器601。其反相输入被供应有参考电压Vref，该参考电压Vref例如是，将如例如在对应的SM卡404、405和基带电路201之间所协商的那样为该SM卡404、405所供应的电压。
[0083]运算放大器601的输出与P沟道场效应晶体管602 (例如PM0S)的栅极相连接，该P沟道场效应晶体管602的源极经由二极管603与例如由电池108所供应的供电电压Vsupply相连接，以及该P沟道场效应晶体管602的漏极与LD0600的输出端子603相连接。
[0084]第一电阻器605被连接在输出端子604和运算放大器601的反相输入之间。第二电阻器606被连接在运算放大器601的反相输入和接地之间。
[0085]P沟道场效应晶体管602与运算放大器601和由第一电阻器605和第二电阻器606所形成的电阻分压器(电压分压器)一起可被看成形成标准LD0。
[0086]二极管604防止从输出端子604到供电电压端子(例如到电池中)的反向电流，例如在Vsupply比输出端子604处的电压小的情况下，例如在NFC603向SM卡604、605供电的情况下。
[0087]虽然已经描述了具体方面，本领域技术人员应当理解的是，在不背离如由所附权利要求所限定的本公开的方面的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。因此该范围由所附权利要求所指示，并且因此意在包括来自于权利要求的等同方式的含义和范围之内的所有改变。
【权利要求】
1.一种移动终端，包括: 将被供电的部件，其具有电力输入端子； 无线电接收机，其被配置为接收电磁电力，其中所述无线电接收机具有与所述电力输入端子耦合的第一电力输出端子；以及 电源电路，其中所述电源电路具有绕过所述无线电接收机与所述电力输入端子耦合的第二电力输出端子。
2.如权利要求1所述的移动终端，其中所述电源电路包括电流回流保护元件，其在第一操作模式中被配置为允许电流从所述电源电路流向所述部件，以及在第二操作模式中被配置为防止电力从所述无线电接收机流向所述电源电路。
3.如权利要求1所述的移动终端，其中在所述第一操作模式中，所述电源电路为所述部件供电，以及在所述第二操作模式中，所述无线电接收机为所述部件供电。
4.如权利要求1所述的移动终端，其中在所述第二操作模式中，所述无线电接收机经由所述第一输出电力端子向所述部件的所述电力输入端子输出电力。
5.如权利要求1所述的移动终端，其中在所述第二操作模式中，所述无线电接收机使用所接收的电磁电力为所述部件供电。
6.如权利要求1所述的移动终端，其中所述电源电路包括低压差稳压器，其被配置为在所述第一操作模式中经由所述第二电力输出端子为所述部件供电。
7.如权利要求1所述的移动终端，其中在所述第二操作模式中，所述第二电力输出端子具有闻阻抗状态。
8.如权利要求1所述的移动终端，其中所述回流保护元件是晶体管，以及其中所述移动终端包括控制器，所述控制器被配置为在所述第一操作模式中接通所述晶体管，以及被配置为在所述第二操作模式中关断所述晶体管。
9.如权利要求1所述的移动终端，其中所述回流保护元件是二极管。
10.如权利要求1所述的移动终端，其中所述移动终端包括与所述电源电路耦合的电池，并且所述电源电路被配置为在所述第一操作模式中使用来自所述电池的电力为所述部件供电。
11.如权利要求1所述的移动终端，所述移动终端被配置为当所述电池的充电水平过低以无法为所述部件供电时，进入所述第二操作模式。
12.如权利要求1所述的移动终端，其中所述无线电接收机是近场通信接收机。
13.如权利要求1所述的移动终端，其中所述第一电力输出端子和所述第二电力输出端子被短路。
14.如权利要求1所述的移动终端，其中将被供电的部件是安全部件。
15.如权利要求1所述的移动终端，其中将被供电的部件是电路卡。
16.如权利要求1所述的移动终端，其中将被供电的部件是SIM卡。
17.如权利要求1所述的移动终端，其中所述电源电路是电力管理单元。
18.如权利要求1所述的移动终端，进一步包括基带电路，其包括所述电源电路。
19.如权利要求1所述的移动终端，进一步包括基带电路，其被配置为将要被供应到所述部件的电力的电压电平的数字指示发送给所述无线电接收机；以及 所述无线电接收机被配置为在所述第二操作模式中根据所述电压电平向所述部件供电。
【文档编号】H04M1/725GK103826005SQ201310721676
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】P·V·V·S·戈拉, M·哈恩 申请人:英特尔移动通信有限责任公司