專利名稱：振動器控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在便攜電話機(jī)中為了通知來電而使用的振動器控制電路。
背景技術(shù)：
在便攜電話機(jī)中，大多發(fā)生呼叫音通知有來電。但是，由于在開會時(shí)或者在乘坐電車時(shí)會給別人帶來煩惱，因此近來使用使振動器振動通知有來電。
使上述振動器振動，以往是使電機(jī)轉(zhuǎn)動而振動，但是由于十分需要小型化或者輕量化，因此要求不使用電機(jī)而進(jìn)行振動。
圖9是不使用電機(jī)而使振動器振動的振動器控制電路。如果在天線1中接收到呼叫信號，則用呼叫信號檢測電路2檢測出上述呼叫信號使開關(guān)3接通。由此，對信號發(fā)生電路4供給電源電壓VCC，上述信號發(fā)生電路4開始動作，發(fā)生頻率120Hz左右的矩形波信號，加入到MOS晶體管的柵極。被加入了上述矩形波信號的MOS晶體管5進(jìn)行通、斷。由此，對振動器6間斷地供給電源電壓VCC，使上述振動器6振動，通知有來電。
如上述那樣，振動器控制電路因天線接收呼叫信號，使信號發(fā)生電路發(fā)生矩形波信號，使MOS晶體管5通、斷。由此，對振動器6間斷地供給電源電壓VCC，使上述振動器6振動通知來電。在上述振動器控制電路中，如果設(shè)置在振動器中的錘偏移等，或者振動元件的諧振頻率與由信號發(fā)生電路發(fā)生的矩形波信號的頻率之間產(chǎn)生頻偏，則上述振動器的振動或者停止，或者成為弱振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種振動器控制電路，該振動器控制電路由下列部分構(gòu)成根據(jù)施加到控制端子的電壓的大小發(fā)生頻率變化的矩形波信號的矩形波發(fā)生電路；根據(jù)上述矩形波信號的通、斷，對振動元件供給振動電流的MOS晶體管；以及檢測上述矩形波發(fā)生電路的矩形波信號與振動元件的諧振頻率的偏移的頻偏檢測電路，利用由上述頻偏檢測電路檢測出的檢測信號調(diào)整矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率的偏移。
另外，本發(fā)明提供一種振動器控制電路，該振動器控制電路的上述頻偏檢測電路由對振動器的振動波形信號進(jìn)行開關(guān)的第1開關(guān)元件；在一個(gè)輸入端子上施加通過了上述第1開關(guān)元件的信號，在另一個(gè)輸入端子上直接加入振動波形信號的運(yùn)算放大器；以及使上述運(yùn)算放大器的輸出信號通過并將其施加到矩形波發(fā)生電路的CTL端子的第2開關(guān)元件構(gòu)成，上述第1開關(guān)元件在矩形波信號的0～40％期間接通，第2開關(guān)元件在矩形波信號的40～100％期間接通，把上述振動波形信號的0～40％與40％～100％進(jìn)行比較。


圖1是本發(fā)明的振動器控制電路的框圖。
圖2是在本發(fā)明的振動器控制電路中使用的振動器的模型圖。
圖3是本發(fā)明的振動器控制電路的框圖。
圖4是在本發(fā)明的振動器控制電路中使用的半分頻器的框圖。
圖5是在本發(fā)明的振動器控制電路中使用的開關(guān)元件的電路圖。
圖6是在本發(fā)明的振動器控制電路中使用的運(yùn)算放大器的電路圖。
圖7是本發(fā)明的振動器控制電路的各部分的信號波形圖。
圖8是在本發(fā)明的振動器控制電路中使用的振動器的振動信號波形圖。
圖9是以往的振動器控制電路的框圖。
圖10是示出本發(fā)明的振動器控制電路的其它實(shí)施例的框圖。
圖11是示出本發(fā)明的振動器控制電路的其它實(shí)施例的詳細(xì)框圖。
圖1是本發(fā)明的振動器控制電路的框圖，振動器控制電路10由控制用集成電路11和由該控制用集成電路11控制的MOS晶體管12構(gòu)成。包括根據(jù)加入到上述控制用集成電路11的電壓的大小發(fā)生頻率變化的矩形波信號的矩形波發(fā)生電路；以及檢測上述矩形波發(fā)生電路與振動元件的振動頻率偏移的頻偏檢測電路。
上述控制用集成電路11的端子1被加入電源電壓VCC，在端子1與端子2之間連接著振動元件14的線圈L。另外在端子3上連接著電容器C2和C4，在端子4以及端子5上連接著決定矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率的電阻R2與電容器C3。進(jìn)而在端子6上連接著電容器C1，端子7接地，而且在端子2與端子8之間連接著電容器C5。
如圖2所示，上述振動元件14由鐵芯15；粘接該鐵芯15而且設(shè)置了錘16的板簧17；以及纏繞在上述鐵芯15上的線圈L構(gòu)成，上述板簧17的一端固定在底盤18上。
如果接收到呼叫信號，由呼叫信號檢測電路(未圖示)檢測出呼叫信號，則對振動器控制電路10加入電源電壓VCC，控制用集成電路11的矩形波發(fā)生電路開始動作，發(fā)生120Hz(占空比50％)的矩形波信號。從上述控制用集成電路11取出的矩形波信號加入到MOS晶體管12的柵極，使該MOS晶體管12通、斷。
如果上述MOS晶體管12導(dǎo)通，則對振動元件14的線圈L供給電源電壓，發(fā)生磁場，吸引板簧17。如果隨后MOS晶體管12關(guān)斷，則板簧17靠彈力恢復(fù)，如果MOS晶體管12再次導(dǎo)通，則對振動元件14的線圈L供給電源電壓VCC，發(fā)生磁場，吸引板簧17。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的動作，設(shè)置在板簧17上的錘16振動，通知有呼叫信號的來電。
然而，由于振動器14的諧振頻率是120Hz左右，而由于板簧17等元件的分散性或者縱向或橫向使用便攜電話機(jī)等使用條件，上述諧振頻率變動。如果盡管上述振動器14的諧振頻率偏移，但是從上述控制用集成電路11的矩形波發(fā)生電路取出的矩形波信號的頻率仍然是120Hz，則振動器14或者成為弱振動，或者有時(shí)停止振動。
因此，本發(fā)明用上述控制用集成電路11的頻偏檢測電路檢測從矩形波發(fā)生電路取出的矩形波信號的頻率與振動器14的頻偏，用檢測出的信號把上述矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率修正為振動器14的諧振頻率，使得振動器14充分地振動。
圖3是上述振動器控制電路10的詳細(xì)框圖。矩形波發(fā)生電路20由連接到端子DIS的電阻R1與電阻R2以及連接到端子CR的電容器C3決定所發(fā)生的矩形波信號的發(fā)生頻率和占空比。在本實(shí)施例中以240Hz發(fā)生占空比為40％的矩形波信號。另外，矩形波發(fā)生電路20的輸入控制端子CTL的電位通常是VCC/2，如果把上述控制端子CTL的電位置為VCC一側(cè)則矩形波信號的頻率變成比240Hz低，如果把上述電位置為GND一側(cè)則矩形波信號的頻率變成比240Hz高。
反相器21把從上述矩形波發(fā)生電路20的端子Q取出的矩形波信號翻轉(zhuǎn)。另外，半分頻器22對由上述反相器21翻轉(zhuǎn)了的矩形波信號進(jìn)行半分頻，變換為120Hz、占空比為50％的矩形波信號。由上述半分頻器22取出的矩形波信號經(jīng)過反相器23加入到MOS晶體管12的柵極。另外，為了防止MOS晶體管12的振鈴，插入了電容器C5以及電阻R3。
圖4是上述半分頻器22的框圖，具有加入用上述反相器21翻轉(zhuǎn)了的240Hz的矩形波信號的輸入端子IN和取出被變換為120Hz的矩形波信號的輸出端子OUT。在上述輸入端子IN與輸出端子OUT之間連接著反相器INV1、反相器INV2、反相器INV3、反相器INV4、反相器INV5和開關(guān)元件SW1、開關(guān)元件SW2、開關(guān)元件SW3及開關(guān)元件SW4。
在上述輸入端子IN是H電平(高電平)時(shí)，開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW4接通，開關(guān)元件SW2和開關(guān)元件SW3斷開。反之，在輸入端子IN是L電平(低電平)時(shí)，開關(guān)元件SW1和開關(guān)元件SW4斷開，開關(guān)元件SW2和開關(guān)元件SW3接通。
如果最初輸入端子IN以及輸出端子OUT都是H電平，則由于開關(guān)元件SW1接通，因此A點(diǎn)成為與輸出端子OUT相反的L電平。接著，如果輸入端子IN成為L電平，則開關(guān)元件SW1斷開、開關(guān)元件SW2接通，因此A點(diǎn)保持L電平。如果輸入端子IN再次成為H電平，則由于開關(guān)元件SW1接通、開關(guān)元件SW2斷開，因此A點(diǎn)成為H電平，但是由于開關(guān)元件SW3斷開以及開關(guān)元件SW4接通，因此輸出端子OUT保持L電平。這樣，輸出端子OUT的電平在輸入端子IN每次從H電平下降到L電平時(shí)發(fā)生變化。從而，分頻加入到輸入端子IN的240Hz的矩形波信號，從輸出端子OUT發(fā)生120Hz的矩形波信號。
頻偏檢測電路24由與電路25，與電路26，第1開關(guān)元件27，第2開關(guān)元件28以及運(yùn)算放大器29構(gòu)成。上述與電路25的輸入端子連接到上述反相器21的輸出端子和半分頻器22的輸出端子以及線圈L的一端，輸出端子連接到第2開關(guān)元件28的端子3。另外上述與電路26的輸入端子連接到上述反相器21的輸入端子和半分頻器22的輸出端子，輸出端子連接到第1開關(guān)元件27的端子3。
進(jìn)而，運(yùn)算放大器29的端子(-)經(jīng)過二極管D以及第1開關(guān)元件27連接到線圈L，端子(+)經(jīng)過二極管D連接到線圈L。另外運(yùn)算放大器29的輸出端子經(jīng)過第2開關(guān)元件28連接到矩形波發(fā)生電路20的控制端子CTL。
圖5是上述第1開關(guān)元件27以及第2開關(guān)元件28的框圖，由MOS晶體管MP1、MP2、MP3、MP5和MOS晶體管MN1、MN2、MN3、MN6構(gòu)成。如果端子3成為H電平，則MOS晶體管MN6的柵極成為H電平，MOS晶體管MP5的柵極成為L電平，因此上述MOS晶體管MN6以及MP5都導(dǎo)通，端子1與端子2之間成為低阻。
另外，如果端子3成為L電平，則MOS晶體管MN6的柵極成為L電平，MOS晶體管MP5的柵極成為H電平，因此上述MOS晶體管MN6以及MP5都關(guān)斷，端子1與端子2之間成為高阻。
圖6是上述運(yùn)算放大器29的框圖，由MOS晶體管MP6、MP7、MP8、和MOS晶體管MN7、MN8、MN9、MN10構(gòu)成。而且在輸入端子IN(+)比輸入端子IN(-)大時(shí)輸出端子OUT成為VCC，在輸入端子IN(-)比輸入端子IN(+)大時(shí)輸出端子OUT成為GND。
圖7是表示上述振動器控制電路10的動作的波形圖。如果接收到呼叫信號對上述振動器控制電路10供給電源電壓VCC，則從矩形波信號發(fā)生電路20發(fā)生240Hz(占空比40％)的矩形波信號a。上述矩形波信號由反相器21變換為翻轉(zhuǎn)了的矩形波信號b，加入到半分頻器22的輸入端子IN。
上述半分頻器22如上述那樣，在每次加入到輸入端子IN的上述矩形波信號從H電平成為L電平時(shí)，輸出端子OUT的電平變化，因此分頻成120Hz(占空比50％)的矩形波信號c。
上述120Hz的矩形波信號由反相器23翻轉(zhuǎn)成矩形波信號f，驅(qū)動波形g經(jīng)過振鈴防止用的電容器C5和電阻R3、加入到MOS晶體管12的柵極，因此上述MOS晶體管12反復(fù)進(jìn)行通、斷。
如果上述MOS晶體管12導(dǎo)通，則電源電壓VCC加入到振動器14的線圈L上，發(fā)生磁場，吸引板簧17。然后，如果MOS晶體管12關(guān)斷，則板簧17靠彈力恢復(fù)，如果MOS晶體管12再次導(dǎo)通則對振動元件14的線圈L供給電源電壓VCC，發(fā)生磁場，吸引板簧17。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的動作，設(shè)置在板簧17上的錘16振動，通知有呼叫信號的來電。
上述驅(qū)動波形經(jīng)過二極管D的波形i加入到第1開關(guān)元件27的輸入端子1。這時(shí)由于第1開關(guān)元件27的端子3通過與電路26加入矩形波信號a和矩形波信號c，因此在運(yùn)算放大器29的輸入端子(-)上經(jīng)過第1開關(guān)元件27加入驅(qū)動波形i的0～40％的波形k，在運(yùn)算放大器29的輸入端子(+)上直接加入驅(qū)動波形i的電位。
從而，在運(yùn)算放大器29的輸出端子輸出波形k，加入到第2開關(guān)元件28。由于在開關(guān)元件28的端子3上加入對矩形波波形b、矩形波波形c以及驅(qū)動波形h進(jìn)行了與計(jì)算的信號，因此第2開關(guān)元件28傳輸波形k的40～100％，在矩形波發(fā)生電路20的控制端子CTL上加入波形m。
圖8表示上述振動器14的驅(qū)動波形信號，如果振動器14的諧振頻率比上述驅(qū)動波形的驅(qū)動頻率高則成為左側(cè)的驅(qū)動波形M，如果上述諧振頻率與上述驅(qū)動波形的驅(qū)動頻率相同則成為中央的驅(qū)動波形S，如果諧振頻率比上述驅(qū)動波形的驅(qū)動頻率低則成為右側(cè)的驅(qū)動波形N。通過把上述振動器14的矩形波波形的0～40％的電位與其以后的電位進(jìn)行比較修正上述諧振頻率與驅(qū)動頻率的偏移。
在振動器14的諧振頻率比驅(qū)動頻率低時(shí)成為波形N，從而由于矩形波波形的0～40％中運(yùn)算放大器29的輸入端子(-)與輸入端子(+)相同，因此輸出端子成為L電平。由于上述矩形波波形的40％～100％中輸入端子(+)比輸入端子(-)大，因此運(yùn)算放大器29的輸出信號全部成為H電平。另一方面，由于在開關(guān)元件28的端子3上加入對矩形波波形b、矩形波波形c以及驅(qū)動波形h進(jìn)行了與計(jì)算的信號，因此第2開關(guān)元件28傳輸波形k的40～100％的波形m。因此雖然電容器C2與電容器C4之間的電位最初是VCC/2，但是向高電位一側(cè)移動。于是，矩形波發(fā)生電路20的控制端子CTL的電位升高，從240Hz向低頻移動。
反之，在振動器14的諧振頻率比驅(qū)動頻率高時(shí)成為波形M，從而，由于矩形波波形的0～40％中運(yùn)算放大器29的輸入端子(-)與輸入端子(+)相同，因此輸出端子成為L電平。另外，矩形波波形的40％～100％中也由電容器C1保持上述波形k的電平，由于輸入端子(-)比輸入端子(+)大因此運(yùn)算放大器29的輸出信號全部成為L電平。
另一方面，由于在第2開關(guān)元件28的端子3上加入對矩形波信號b、矩形波信號c以及驅(qū)動波形h進(jìn)行了與計(jì)算的信號，因此第2開關(guān)元件28傳輸波形k的40～100％的L電平的信號。為此，雖然電容器C2與電容器C4之間的電位最初是VCC/2，但是向GND一側(cè)移動。于是矩形波發(fā)生電路20的CTL的電位升高，從240Hz向高頻移動。
這樣，使得從矩形波發(fā)生電路20發(fā)生的頻率變化，對振動器24的線圈L加入諧振頻率的矩形波信號。
然而如上述圖9所示，以往在由天線1接收到呼叫信號時(shí)，用由呼叫信號檢測電路2檢測出的信號使連接到電源上的開關(guān)3接通，使振動器控制電路的發(fā)生電路4動作。通過上述發(fā)生電路4動作使開關(guān)信號發(fā)生，使MOS晶體管5 ON/OFF。由此，對振動器6間斷地供給電源電壓VCC，使上述振動器6振動，通知來電。這樣在以往的振動器控制電路中，用呼叫信號檢測電路2檢測上述呼叫信號使連接到電源電路的開關(guān)3接通，因此需要電源開關(guān)，而且由于在上述開關(guān)3中流過電源電流，因此需要電流容量大。
為此，如圖10所示，在上述振動器控制電路10上設(shè)置CONT端子。而且如果由呼叫信號檢測電路2接收到呼叫信號，則把從低電平(高電平)變化到高電平(低電平)的CONT信號加入到上述CONT端子。上述CONT信號變化到高電平(低電平)時(shí)，使上述振動器控制電路10動作，使120Hz的矩形波信號發(fā)生，使MOS晶體管12通、斷，使振動器14振動，因而不需要上述電源用的開關(guān)。
如果更詳盡地進(jìn)行敘述，則如圖11所示，在上述振動器控制電路電路10的矩形波發(fā)生電路20、半分頻器22以及運(yùn)算放大器29上設(shè)置CONT端子。在沒有接收到呼叫信號時(shí)，由于從呼叫信號檢測電路2檢測出的上述CONT信號是低電平，因此上述矩形波發(fā)生電路20、半分頻器22以及運(yùn)算放大器29的CONT端子成為低電平。由此，即使對振動器控制電路10加入電源電壓，上述矩形波發(fā)生電路20的端子Q、端子DIS以及端子CR全部都被固定為高電平。另外半分頻器22的端子OUT也固定為高電平，運(yùn)算放大器29的輸出端子固定為低電平。
如果上述矩形波發(fā)生電路20的端子Q等固定為高電平、另外半分頻器22的端子OUT固定為高電平，則由于經(jīng)過反相器23加入到MOS晶體管12的柵極電極上的柵極電壓始終為低電平，因此上述MOS晶體管12保持關(guān)斷。從而，在振動器14的線圈L上不加入驅(qū)動波形f，不進(jìn)行振動，在圖11中，21是一個(gè)反相器。
另外在加入到上述CONT端子上的CONT信號是低電平時(shí)，連接在開關(guān)電路27與接地點(diǎn)之間的MOS晶體管32關(guān)斷，在開關(guān)電路27與接地點(diǎn)之間不會流過無用的電流。
如果接收到呼叫信號，并且由呼叫信號檢測電路2檢測出該信號，則從上述呼叫信號檢測電路2加入到振動器控制電路10的CONT端子上的CONT信號成為高電平。如果加入到CONT端子上的CONT信號成為高電平，則上述矩形波發(fā)生電路20、半分頻器22以及運(yùn)算放大器29的CONT端子也成為高電平，成為正常的動作狀態(tài)。
如果上述矩形波發(fā)生電路20、半分頻器2以及運(yùn)算放大器29進(jìn)行正常動作，則如上述那樣，從矩形波發(fā)生電路20的端子Q發(fā)生240Hz的矩形波信號a。上述矩形波信號a由半分頻器22半分頻為120Hz(占空比50％)的矩形波振蕩信號c。
上述120Hz的矩形波信號c由反相器23翻轉(zhuǎn)為矩形波的開關(guān)信號f，驅(qū)動波形g經(jīng)過振鈴防止用的電容器C5和電阻R3、加入到MOS晶體管12的柵極，因此上述MOS晶體管12反復(fù)進(jìn)行通、斷。
這時(shí)頻偏檢測電路的運(yùn)算放大器29也處于動作狀態(tài)。從而，上述驅(qū)動波形g經(jīng)過二極管D以后，經(jīng)過第1開關(guān)元件27加入到運(yùn)算放大器29的負(fù)端子，同時(shí)，經(jīng)過二極管D直接加入到運(yùn)算放大器29的正端子，因此與上述相同，對檢測信號進(jìn)行檢測，調(diào)整矩形波信號的發(fā)生頻率的偏移。
本發(fā)明的振動器控制電路由發(fā)生根據(jù)加入到控制端子的電壓的大小頻率發(fā)生變化的矩形波信號的矩形波發(fā)生電路；根據(jù)上述矩形波信號進(jìn)行通、斷，對振動元件供給驅(qū)動電流的MOS晶體管；以及檢測上述矩形波發(fā)生電路的矩形波信號與振動元件的諧振頻率的偏移的頻偏檢測電路構(gòu)成，利用由上述頻偏檢測電路檢測出的檢測信號調(diào)整矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率的偏移，因此始終修正振動器的諧振頻率與矩形波信號的頻偏，從而始終能夠使振動器充分地振動，可靠地通知來電。
權(quán)利要求
1.一種振動器控制電路，特征在于由下列部分構(gòu)成根據(jù)施加到控制端子上的電壓的大小發(fā)生頻率變化的矩形波信號的矩形波發(fā)生電路；根據(jù)上述矩形波信號的通、斷，對振動器供給驅(qū)動電流的開關(guān)元件；以及檢測上述矩形波信號發(fā)生電路的矩形波信號與振動元件的諧振頻率的偏移的頻偏檢測電路，利用由上述頻偏檢測電路檢測出的檢測信號調(diào)整矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率的偏移。
2.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于上述開關(guān)元件是MOS晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于用半分頻器分頻由上述矩形波發(fā)生電路發(fā)生的矩形波信號并且將其施加到開關(guān)元件上。
4.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于上述頻偏檢測電路由對振動器的振動波形信號進(jìn)行開關(guān)的第1開關(guān)元件；在一個(gè)輸入端子上施入通過了上述第1開關(guān)元件的信號，在另一個(gè)輸入端子上直接施加振動波形信號的運(yùn)算放大器；以及使上述運(yùn)算放大器的輸出信號通過并將其施加到矩形波發(fā)生電路的CTL端子上的第2開關(guān)元件構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的振動器控制電路，特征在于上述第1開關(guān)元件在矩形波信號的0～40％期間接通，第2開關(guān)元件在矩形波信號的40～100％期間接通，把上述振動信號的0～40％與40％～100％進(jìn)行比較。
6.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于在一個(gè)芯片上構(gòu)成矩形波發(fā)生電路、開關(guān)元件以及頻偏檢測電路。
7.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于在上述矩形波發(fā)生電路上設(shè)置CONT端子，在檢測出呼叫信號、并且使施加到上述CONT端子上的CONT信號從低電平(高電平)變化到高電平(低電平)時(shí)，使矩形波發(fā)生電路動作。
8.如權(quán)利要求1所述的振動器控制電路，特征在于除去上述矩形波發(fā)生電路以外，還在對矩形波信號進(jìn)行分頻的半分頻器以及頻偏檢測電路的運(yùn)算放大器上設(shè)置CONT端子，在檢測出呼叫信號、并且使施加到上述CONT端子上的CONT信號從低電平(高電平)變化到高電平(低電平)時(shí)，使上述矩形波發(fā)生電路、半分頻器以及運(yùn)算放大器動作。
全文摘要
本發(fā)明的目的是修正振動器的諧振頻率與驅(qū)動上述振動器使用的矩形波信號的頻率的偏移。本發(fā)明由發(fā)生頻率變化的矩形波信號的矩形波信號發(fā)生電路20;根據(jù)上述矩形波信號進(jìn)行通、斷,對振動元件14提供驅(qū)動電流的MOS晶體管12;以及檢測上述矩形波發(fā)生電路的矩形波信號與振動元件的諧振頻率的偏移的頻偏檢測電路24構(gòu)成,利用由上述頻偏檢測電路檢測出的檢測信號調(diào)整矩形波發(fā)生電路的發(fā)生頻率的偏移。
文檔編號B06B1/02GK1364046SQ0114404
公開日2002年8月14日 申請日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者萬代忠男, 池田憲史 申請人:三洋電機(jī)株式會社