ES2323529T3 - Circuito y metodo para proporcionar una combinacion de capacidades de apagado automatico y/o de encendido automatico para un dispositivo de audio. - Google Patents
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Abstract
Un circuito de encendido automático para un dispositivo audio, incluyendo dicho circuito de encendido automático: un transistor de efecto de campo, o UN FET, (Q2) adaptado para estrangular portadoras de carga cuando dicho circuito de encendido automático está en un "estado apagado"; un condensador (C29) conectado a dicho FET y adaptado para cargarse y descargarse, y si no se descarga, se cargará a un umbral predeterminado haciendo que dicho FET se estrangule; y un comparador de detección audio (U3A) conectado a dicho condensador y que tiene una salida de drenaje abierta (1) y una entrada (4), dicha entrada adaptada para caer a un valor por debajo de un límite umbral predeterminado (3) cuando se presente con un pico audio, y donde dicha caída de valor hace que dicha salida sea baja, haciendo que dicho condensador se descargue y que dicho FET suministre corriente al circuito.
Description
Circuito y método para proporcionar una
combinación de capacidades de apagado automático y/o de encendido
automático para un dispositivo audio.
La presente solicitud reivindica el beneficio de
la fecha de presentación de la Solicitud Provisional de Patente de
Estados Unidos número de serie 60/438.905, presentada el 9 de enero
de 2003.
La presente invención se refiere en general al
campo de la electrónica de consumo, y, más específicamente, al
campo de dispositivos audio tales como transmisores inalámbricos o
amplificadores de potencia audio portátiles para uso al transmitir
una señal de un dispositivo tal como un reproductor de CD,
reproductor MP3, u otro dispositivo audio portátil a un sistema de
altavoz remoto, sistema receptor inalámbrico o estéreo para
automóviles, y donde tal dispositivo tiene que maximizar la
eficiencia de la potencia primaria disponible.
Con el uso difundido de receptores AM/FM
portátiles, casete, CD, reproductores MP3, así como otros
dispositivos electrónicos de consumo que envían audio y/o señales
de datos, ha surgido la necesidad de métodos más convenientes para
suministrar las señales al usuario del sistema. Actualmente, los
usuarios llevan típicamente auriculares que están acoplados por
hilos al dispositivo generador de señal. Estos hilos son
inconvenientes y posiblemente peligrosos. En el caso de
dispositivos audio portátiles, por ejemplo, los dispositivos se
pueden emplear mientras sus usuarios están haciendo otras cosas tal
como jogging, rollerblading, trabajos manuales, conducir, etc.
Durante tales actividades, los hilos se pueden enredar o suponer de
otro modo un impedimento para el uso eficiente. Lo mismo es
verdadero con respecto a los hilos que salen de dispositivos fijos
tales como un ordenador personal, salpicadero del coche, o estéreo
montado en rack. Por lo tanto, a medida que han proliferado los
dispositivos generadores de señales, también lo ha hecho la
necesidad de hacerlos convenientes. Un ejemplo de un entorno manos
libres conveniente se describe en la Patente de Estados Unidos
número 5.771.441 para Pequeño transmisor Rf operado por batería
para dispositivos audio portátiles para uso con auriculares con
receptor Rf, concedida el 23 de junio de 1998 a John E. Alstatt
(denominada a continuación "Alstatt").
En Alstatt, se describe un transmisor RF
portátil que modula señales audio procedentes de una fuente audio
sobre una portadora FM y posteriormente transmite tales señales a un
receptor FM montado en un casco que lleva el usuario. El transmisor
RF usa su propio circuito tierra y el circuito tierra de la fuente
audio como dos elementos de un dipolo corto. Productos, como el
AUDIOBUG^{TM}, que se puede obtener de Aerielle Group
International, Inc. De Cupertino, California, han realizado
satisfactoriamente dicho dispositivo inalámbrico.
Otro ejemplo de una solución al problema de la
transmisión inalámbrica se halla donde se usan pequeños transmisores
RF en guitarras eléctricas para transmitir señales audio del
transductor de la guitarra a un receptor acoplado a un amplificador
de potencia. Un ejemplo de este tipo de tecnología se encuentra en
la Patente de Estados Unidos número 5.025.704 para Un transmisor
inalámbrico para guitarra, concedida el 26 de junio de 1991 a
Richard L. Davis (denominada a continuación "Davis"). En Davis
se describe un dispositivo electrónico que, cuando esté conectado a
una guitarra eléctrica, u otro instrumento de cuerda similar,
efectuará la transmisión inalámbrica en una frecuencia
seleccionable de la banda de difusión FM. La unidad es compacta
puesto que usa las cuerdas metálicas de la guitarra como una antena
parcial. La unidad permanece estacionaria después de conectarse a
la toma de entrada de la guitarra, y no hay que unir ninguna porción
de transmisión del dispositivo unido al cinturón del músico o la
banda de la guitarra, o al músico. Además, no se sale ninguna antena
desde el dispositivo propiamente dicho. El dispositivo se enciende
automáticamente cuando se enchufa.
A medida que los dispositivos que proporcionan
capacidades de transmisión inalámbrica han mejorado y son más
convenientes y accesibles a nivel de consumo, también ha crecido la
necesidad de que sean más eficientes al prolongar la duración de la
batería. Sin esta eficiencia, se precisan baterías más grandes y/o
más caras, o múltiples baterías acopladas conjuntamente, para mover
los transmisores. La alternativa ha sido una duración drásticamente
reducida de la batería. Así, ha surgido la necesidad de circuitos
que reducen el consumo de la batería.
Varias Patentes de Estados Unidos reflejan las
soluciones propuestas a esta necesidad, incluyendo la Patente de
Estados Unidos número 5.636.077, de Kim, que describe un dispositivo
de grabación y reproducción vídeo que tiene un circuito automático
de ahorro de potencia. El circuito determina la existencia de una
señal de entrada vídeo y controla consiguientemente las funciones
del sistema. Las funciones de grabación y reproducción vídeo
continúan si hay una señal vídeo de entrada, y, si no hay señal
vídeo y no se introduce ninguna función clave durante un período de
tiempo predeterminado, se detienen las acciones de
grabación/reproducción y se corta automáticamente la
potencia.
potencia.
La Patente de Estados Unidos número 6.441.804,
de Hsien, describe un sistema inalámbrico de control de cursor que
incluye un dispositivo puntero y un receptor. El dispositivo puntero
tiene un controlador para recibir la entrada del usuario y para
proporcionar una señal de control, y un transmisor que incluye una
antena y un modulador de alta frecuencia acoplado al controlador
para recibir la señal de control y para generar una señal de salida
para transmisión mediante la antena. El modulador de alta frecuencia
incluye un circuito modulador de frecuencia variable para cambiar
selectivamente la desviación de frecuencia de la señal de control, y
un circuito de alta frecuencia para incrementar la desviación de
frecuencia de la señal de control para producir la señal de salida.
El receptor tiene una antena que recibe la señal de salida, y un
circuito de demodulación para demodular la señal de salida
recibida. El circuito transmisor incluye un circuito de ahorro de
potencia acoplado al modulador de alta frecuencia y un controlador
y detecta si el controlador ha recibido alguna entrada de un
circuito de botones. Si el controlador no ha recibido ninguna
entrada durante un período predeterminado de tiempo, el circuito de
ahorro de potencia conmuta automáticamente el transmisor a un modo
de ahorro de potencia desconectando el amplificador RF y el
circuito tampón. En el modo de ahorro de potencia, el circuito de
botones, generador de reloj, y el controlador están encendidos, y
los circuitos restantes están desactivados. La activación por parte
del usuario de alguno de los botones del circuito de botones hace
que el transmisor salga del modo de ahorro de potencia.
La Patente de Estados Unidos número 6.529.067 de
Uen muestra un dispositivo de ahorro de potencia para un indicador
inalámbrico incluyendo una primera resistencia, un segundo
condensador, un circuito de generación de señal, un circuito de
control de polarización incluyendo un canal MOSFET tipo n que tiene
un drenaje conectado al circuito de generación de señal en un
segundo nodo para mover el circuito de generación de señal, un
interruptor que tiene un extremo conectado a una puerta MOSFET de
canal tipo n en un primer nodo, un semiconductor que tiene un ánodo
conectado a la puerta del primer nodo y un cátodo conectado al
terminal positivo de la fuente de potencia, y un primer condensador
en conexión serie con los medios semiconductores. Cuando el
indicador inalámbrico está inoperativo, el interruptor se abre
automáticamente para hacer que la corriente de escape del
semiconductor polarizado inverso cargue el primer condensador.
Cuando se cierra el interruptor está cerrado, el primer condensador
se descarga completamente y corta el MOSFET de canal tipo n. La
carga y descarga disminuyen el consumo de corriente en un modo de
espera.
La Patente de Estados Unidos número RE37.884 de
Chen describe un sistema transmisor-receptor
incluyendo una unidad transmisora instalada en un equipo audio, y
una unidad receptora instalada en un auricular, donde la unidad
transmisora incluye un regulador de nivel eléctrico automático para
regular el nivel eléctrico de la señal de salida de equipo audio a
un rango predeterminado, un circuito de potencia de control
controlado por la señal de salida del equipo audio para
proporcionar el voltaje de trabajo necesario, y una antena de
inductancia para transmitir la señal de salida del equipo audio a
la unidad receptora. La unidad receptora es de diseño de voltaje de
trabajo bajo, incluyendo un circuito divisor de frecuencia
automático de 24 horas para distinguir efectivamente pistas de
sonido izquierda y derecha, y un circuito de desconexión automática
para cortar automáticamente el suministro de potencia cuando el
equipo audio no funciona. La unidad transmisora y la unidad
receptora utilizan además un circuito respectivo de regulación de
frecuencia de oscilación doble que consta de un transistor
oscilante, un resonador dieléctrico, y dos resistencias variables
para regular el rango de la frecuencia.
Las patentes anteriores reflejan el estado
corriente de la técnica que conoce el autor de la presente
invención. Se pretende que la referencia y explicación de estas
patentes ayude a aliviar el deber de franqueza reconocido del
Solicitante al describir la información que pueda ser relevante para
el examen de las reivindicaciones de la presente invención. Sin
embargo, se indica respetuosamente que ninguna de las patentes
arriba indicadas describe, propone, sugiere, muestra, o esclarece
de otro modo, por separado o en combinación, la invención aquí
descrita y reivindicada.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
es proporcionar un circuito nuevo y mejorado con capacidad de
encendido automático para un dispositivo audio.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un circuito nuevo y mejorado que también incluye una
capacidad de apagado automático y ahorro de potencia.
Otro objeto o característica de la presente
invención es un circuito nuevo y mejorado y método para proporcionar
una combinación de capacidades de apagado automático y/o encendido
automático para un transmisor inalámbrico.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un circuito nuevo que tiene capacidades de apagado
automático y/o encendido automático para un transmisor inalámbrico
que reduce el ruido de fondo generado por el circuito.
Consiguientemente, un aspecto de la presente
invención es la reducción del consumo de la batería en un
dispositivo audio proporcionando un circuito de apagado automático
que apagará automáticamente el sistema cuando no esté en uso. Otro
aspecto de la presente invención es la reducción de la
interferencia, o ruido de fondo generado por el sistema,
proporcionando el uso de algunos elementos de circuito. Un aspecto
adicional de la presente invención es la capacidad de activar el
sistema proporcionando una capacidad de encendido automático.
Otras características nuevas que son
características de la invención, en cuanto a la organización y el
método de operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de
la misma se entenderán mejor por la descripción siguiente
considerada en conexión con los dibujos acompañantes, donde se
ilustra a modo de ejemplo una realización preferida de la
invención. Sin embargo, se ha de entender expresamente que los
dibujos tiene fines ilustrativos y descriptivos solamente y no se
ha previsto que sean una definición de los límites de la invención.
Las varias características de novedad que caracterizan la invención
se señalan con detalle en las reivindicaciones anexas y que forman
parte de esta descripción. La invención no reside en ninguna de
estas características tomada por separado, sino más bien en la
combinación concreta de todas sus estructuras y elementos para las
funciones especificadas.
La presente invención es un circuito y método
para proporcionar una capacidad de apagado automático/encendido
automático, o encendido automático solamente, para un dispositivo
audio, de un tipo que tiene una clavija audio que, saliendo de él,
acopla con el auricular o enchufe hembra de salida de una fuente
audio tal como un reproductor de CD, cinta o MP3 portátil operado
por batería. El transmisor de radiofrecuencia (RF) portátil modula
señales audio de la fuente audio en una portadora RF y las transmite
a un receptor RF. La capacidad de apagado automático se facilita
con el fin de prolongar la duración de la batería y la degradación
del circuito transmisor e incluye estrangular un primer transistor
de efecto de campo (FET) cuando el circuito está en un estado
"apagado". Esto tiene lugar cuando se alcanza un umbral
predeterminado en un condensador no descargando dicho condensador.
El condensador se descarga dejando caer una salida audio del
comparador de detección cuando tal entrada detectora del comparador
cae por debajo de un límite umbral predeterminado cuando se presenta
con un pico audio y donde la caída de valor hace que el drenaje
abierto del comparador o la salida abierta del colector sean bajos,
descargando el condensador y haciendo que el transistor de efecto de
campo (FET) suministre potencia al regulador. En una aplicación
práctica del circuito, la polaridad del comparador se podría girar,
o invertir, de manera que detecte los picos positivos para descarga
del condensador.
La capacidad de encendido automático se facilita
con el fin de activar eficientemente el sistema audio cuando en
presencia de unos estímulos tales como una señal audio. El circuito
de encendido automático funciona de forma similar al circuito de
apagado automático, y tiene un LED de corriente baja en el
alojamiento del transmisor para indicar que la unidad está
encendida. Adicionalmente, el circuito de encendido
automático/apagado automático combinado es adecuado idealmente para
uso con un amplificador de potencia (amp de potencia) que puede ser
usado para reforzar la señal al retransmitir la señal a uno o más
receptores remotos/adicionales.
Se han esbozado ampliamente las características
más importantes de la invención para que su descripción detallada
siguiente se pueda entender mejor, y para que la presente
contribución a la técnica se pueda apreciar mejor. Hay,
naturalmente, características adicionales de la invención que se
describirán a continuación y que formarán la materia adicional de
las reivindicaciones anexas. Los expertos en la técnica apreciarán
que la idea en la que se basa esta descripción, se puede utilizar
como una base para el diseño de otras estructuras, métodos y
sistemas para llevar a cabo los varios fines de la presente
invención. Es importante, por lo tanto, que se considere que las
reivindicaciones incluyen tales construcciones equivalentes en la
medida en que no se aparten del espíritu y alcance de la presente
invención.
Además, la finalidad del Resumen es permitir a
la(s) Oficinas de Patente Nacional(es) y al público en
general, y especialmente a los científicos, ingenieros y médicos en
la técnica que no estén familiarizados con los términos o
terminología de patentes o legales, determinar rápidamente a partir
de una inspección rápida la naturaleza y esencia de la descripción
técnica de la solicitud. Tampoco se ha previsto que el Resumen
defina la invención de esta solicitud, que se mide por las
reivindicaciones, ni se ha previsto limitar de ninguna forma el
alcance de la invención.
Cierta terminología y sus derivados se pueden
usar en la descripción siguiente para conveniencia de referencia
solamente, y no serán limitativos. Por ejemplo, palabras tal como
"arriba", "abajo", "izquierda" y "derecha" se
referirán a direcciones en los dibujos a los que se hace referencia,
a no ser que se indique lo contrario. Igualmente, palabras como
"dentro" y "fuera" se referirán, respectivamente, a
direcciones hacia y lejos del centro geométrico de un dispositivo o
zona y sus partes designadas. Las referencias en singular incluyen
el plural, y viceversa, a no ser que se indique lo contrario.
La invención se entenderá mejor y objetos
distintos de los expuestos anteriormente serán evidentes al
considerar la descripción detallada siguiente. Tal descripción hace
referencia a los dibujos anexos donde:
La figura 1 es un dibujo en perspectiva de la
estructura de soporte de un dispositivo que puede utilizar la
presente invención.
Y la figura 2 (dividida en las figuras
2A-2D para claridad) es un diagrama de circuito de
un transmisor audio que tiene el circuito de apagado automático y/o
encendido automático descrito de esta invención.
Con referencia a la figura 1, se representa un
dibujo en perspectiva de la estructura o dispositivo de soporte que
puede utilizar la presente invención. Una fuente audio operada por
batería, típicamente una radio estéreo portátil, un reproductor de
casete portátil o un reproductor portátil de discos compactos,
genera señales audio de señales de radio recibidas o material de
programa grabado en un medio. Estas señales audio son presentadas
en un auricular o enchufe hembra de salida, siendo transmitidas a su
vez al transmisor RF 10.
El transmisor RF portátil operado por batería 10
se compone de un alojamiento de transmisor 12 y circuitería
integrada encerrada y una clavija macho 14, que entra en el
auricular o enchufe hembra de salida de la fuente audio. El
transmisor RF 10 también podría estar cableado alternativamente o
incrustado en el dispositivo. Las señales audio generadas por la
fuente audio son amplificadas en el transmisor audio 10 y modulan
una portadora RF. La portadora RF está acoplada a una antena para
radiación a un receptor remoto.
Con referencia ahora a la figura 2 (dividida en
las figuras 2A-2D para claridad), se representa un
diagrama de circuito de una plataforma transmisora que aloja el
circuito de apagado automático/encendido automático reivindicado
usado en la realización preferida.
Señales audio de una fuente externa tal como un
reproductor de CD, reproductor de cintas casetes, reproductor MP3,
etc, entran en el circuito en P1 mediante un cable audio conductor
de 3,5 mm estándar y son atenuadas, acopladas CA, y dirigidas a las
patillas de entrada audio derecha e izquierda (1 y 22). Cada canal
es dirigido a través de una red de pre-énfasis de 50 uS, un
circuito limitador para evitar la sobredesviación del transmisor
por niveles audio excesivos, y una red de filtros de paso bajo de 15
kilohercios (KHz) para quitar los componentes espectrales
indeseados del rango audio. Las señales audio procesadas son
alimentadas entonces al multiplexor estéreo. Este circuito realiza
la sustracción de canal izquierda-derecha, modula
una subportadora de 38 KHz proporcionada por el PLL con esta señal,
y divide por dos (2) la fuente de 38 KHz para generar un piloto de
19 KHz, y envía la señal compuesta escalada en ganancia en la
patilla 5.
La cadena transmisora consta de un oscilador de
bloqueo de fase en chip con un circuito tanque acoplado CA externo
que consta de L3, C17, C19, C20, C21, y diodos varactores D3 y D4.
La frecuencia del oscilador es muestreada en chip y dividida por un
divisor programable a aproximadamente 100 KHz, donde es comparada
con una señal de referencia de 100 KHz derivada de un oscilador de
cristal de referencia que opera a 7,5 MHz. El resultado de esta
comparación de fase es enviada por la patilla 7 a un filtro bucle
externo que consta de Q1, C10, C11, C24, R9, y R15, que tiene una
anchura de banda de aproximadamente 14 Hz. La salida CC del filtro
bucle es un voltaje de error proporcional a la diferencia de la
frecuencia dividida del oscilador y la señal de referencia
dividida, y se aplica al varador D4, acoplado al circuito tanque
oscilador por C21, controlando así la frecuencia del oscilador. El
condensador C20 se selecciona durante la fabricación para centrar
el oscilador en el rango deseado, asegurando que el bloqueo de
frecuencia se mantenga en todo el voltaje operativo y rango de
temperatura.
La selección de canal se lleva a cabo cambiando
la relación de división del divisor programable en la cadena
osciladora. El conmutador deslizante SW1, la matriz decodificadora
de diodos formada por D1 y D2, y la decodificación en chip de
señales D0-D3 (patillas 15-18)
permiten la selección de cuatro (4) canales en el rango de 88,1
a
107,9 MHz.
107,9 MHz.
La señal de banda base estéreo compuesta de la
patilla 5 anterior es dirigida a través de R16 al diodo varador D3,
que está acoplado al circuito tanque oscilador por C17. El cambio de
capacitancia de este diodo producido por la señal de banda base
compuesta variable produce pequeños cambios en la frecuencia del
oscilador, modulando así en frecuencia el oscilador con la señal
compuesta. Debido a la anchura de banda muy estrecha del filtro
bucle, el PLL es incapaz de rastrear la modulación. Se utiliza un
diodo varador separado para el recorrido de modulación con el fin
de mejorar la linealidad de modulación de canal a canal, asegurando
una desviación constante en el rango
operativo.
operativo.
La potencia primaria para el circuito la
proporciona una batería de litio CR2 3V. Dado que se puede obtener
potencia útil de la batería de hasta aproximadamente dos (2)
voltios, y la operación del circuito se degrada a aproximadamente
2,8 voltios, se usa un regulador de conmutación para transformar el
voltaje variable de la batería a 3,75 voltios al filtro regulador.
Este regulador es un conmutador tipo PWM optimizado para eficiencia,
variando la frecuencia de conmutación con el voltaje de la
batería.
Dos características importantes del circuito
descrito son los efectos de capacitancia y "estrangulamiento".
En el circuito representado, donde Q2 es un transistor de efecto de
campo (MOSFET) de canal P, cuando aumenta el voltaje de drenaje
(V_{D}) dentro del circuito, también lo hace la corriente de
drenaje (/_{D}), hasta un cierto valor de nivelación. Esto es
verdadero a condición de que el voltaje de puerta sea constante y no
sea demasiado grande. Cuando el voltaje de puerta sigue aumentando
(positivamente, dado que éste es un dispositivo de canal P),
comienza a formarse una región de agotamiento en el canal. Las
portadoras de carga no pueden fluir en esta región porque deben
pasar a través de un canal estrecho. En último término, si el
voltaje de puerta es suficientemente alto, la región de agotamiento
obstruirá completamente el flujo de portadoras de carga; esto se
denomina estrangulamiento. Por otra parte, la capacitancia impide el
flujo de portadoras de carga de corriente alterna (CA) almacenando
temporalmente la energía como un campo eléctrico. Un condensador es
un componente electrónico fabricado deliberadamente de manera que
tenga una cantidad específica de capacitancia que se define en
unidades como microfaradios (10^{-6}F) que se abrevian \muF.
En el modo de apagado automático, se estrangula
Q2, con el condensador etiquetado C29 cargado al voltaje de
batería. El comparador U3, que siempre está encendido, detecta la
presencia de picos audio, que cuando son detectados, ponen baja la
salida de U3, descargando C29, encendiendo así Q2 que suministra
potencia al regulador. La entrada no inversora del comparador es
polarizada alrededor de ochenta y cinco (85) mV, mientras que la
entrada inversora es acoplada CA a la fuente audio. Siempre que un
pico audio (bajo) cae U3-4 por debajo de su umbral
de ochenta y cinco (85) mV, U3-1 es bajo,
descargando C29, que ha estado acumulando lentamente una carga a
través de R23. Por ejemplo, si transcurriese un período de
aproximadamente setenta (70) segundos sin pulsos audio que
descarguen C29, se aproximará al voltaje de batería, estrangulando
Q2. Con el suministro de entrada cortado, la salida del regulador
cae a cero (0) voltios. En este modo, drenaje de la batería es
aproximadamente cinco (5) microamperios.
El circuito de encendido automático funciona de
forma similar al circuito de apagado automático, y tiene
preferiblemente un LED de corriente baja en el alojamiento 12 del
transmisor 10 para indicar que la unidad está encen-
dida.
dida.
El comparador U3 es alimentado directamente por
la batería, de modo que siempre está encendido. El drenaje de
corriente, en el estado apagado, es aproximadamente 5 microamperios.
Dado que la corriente de encendido normal con una batería nueva es
aproximadamente 22 miliamperios, esto significa que la unidad,
colocada en un estante sin usar durante ciento ochenta y tres (183)
días, consumiría tanta potencia de la batería como la unidad
durante una (1) hora de operación. Con una duración representativa
de la batería de aproximadamente cuarenta (40) horas en la
realización preferida, la corriente en estado apagado no tiene
virtualmente ningún efecto en la duración de la batería.
La entrada positiva al comparador es polarizada
a un umbral de aproximadamente 85 milivoltios mediante R21 y R25.
En el estado apagado, el condensador C29 se carga al voltaje de
batería a través de R23, que mantiene la puerta de FET Q2 al
voltaje de batería, estrangulando así el recorrido de corriente a
U2-1. La entrada inversora del comparador está a
cero (0) voltios, manteniendo la salida en U3-1
esencialmente abierta debido a la salida de drenaje abierta. En
este modo, los recorridos de corriente de entretenimiento son la
corriente quiescente de U3, el divisor de polarización de R25 y
R21, y la corriente de escape del condensador C29.
Cuando el transmisor 10 está conectado a una
fuente audio activa, R14 y C30 realizan una muestra del audio a
U3-4, la entrada inversora del comparador. R28
proporciona un recorrido de descarga para evitar la acumulación de
polarización a través de C30 debido a corrientes de escape de la
entrada del comparador. Cuando la señal audio excede del voltaje en
U3-3, la salida del comparador bascula baja,
descargando el condensador C29 a través de R27, una resistencia de
limitación de corriente. Cuando C29 se descarga, la puerta de Q2 cae
por debajo de su umbral de estrangulamiento, encendiendo el
dispositivo y suministrando corriente al regulador U2. El
dispositivo está ahora encendido.
El condensador C29 se cargará lentamente a
través de R23, pero se descargará rápidamente por U3 siempre que la
señal audio bascule por encima del umbral del comparador. Los
valores de corriente definen un tiempo de potencia apagado de más
de treinta (30) segundos, es decir, si la fuente audio está inactiva
durante más de aproximadamente treinta (30) segundos, el
dispositivo se apagará.
En una aplicación práctica del circuito, la
polaridad del comparador se podría girar o invertir de modo que
detecte los picos positivos para descargar el condensador. La
aplicación práctica de este circuito ha sido posible por la
reciente disponibilidad de comparadores de potencia ultra baja y
bajo voltaje. Entre los dispositivos identificados para operar en
esta aplicación están el National Semiconductor LM C7221, Micrel M
IC7221, MAX986 de Maxim, MAX990, MAX994, y TLC372, TLV1391, y
TLV3401 de TI.
El LED usado es un dispositivo de corriente muy
baja y alta intensidad fabricado por
Hewlett-Packard. La polarización de este
dispositivo con una corriente directa de 600-800
microamperios, proporciona una intensidad más que adecuada;
mientras que un LED convencional se polarizaría en el rango de
10-20 miliamperios para una intensidad similar.
Otra mejora implementada en este diseño es la
adición de C31 en paralelo con L1. El valor de C31 se seleccionó
para la resonancia en paralelo de L-1 a 89 MHz,
proporcionando un recorrido de impedancia significativamente más
alta a tierra para la salida del transmisor RF acoplada al blindaje
de cable audio. Adicionalmente, el circuito de encendido
automático/apagado automático combinado es idealmente adecuado para
uso con un amplificador de potencia (amp de potencia) que puede ser
usado para reforzar la señal al retransmitir la señal a uno o más
receptores remotos/adicionales. El amplificador de potencia, también
llamado un "amplificador final" puesto que se refiere a las
varias etapas de RF o amplificación de señal general, refuerza la
intensidad de señal al nivel necesario para
recepción.
recepción.
Aunque se han descrito anteriormente algunas
realizaciones en términos del sistema dentro del que se puede usar
y/o residir, la invención no se limita a dicho contexto. El sistema
representado en la figura 1 es solamente un ejemplo de un sistema
huésped de la invención, y se ha previsto que los elementos del
sistema ejemplifiquen simplemente el tipo de periféricos y
componentes que pueden ser usados en apoyo de la invención.
En la memoria descriptiva anterior, la invención
se ha descrito con referencia a sus realizaciones específicas. Sin
embargo, será evidente que se puede hacer varias modificaciones y
cambios sin apartarse del espíritu y alcance más amplios de la
invención. Consiguientemente, la memoria descriptiva y los dibujos
se han de considerar en sentido ilustrativo más bien que
restrictivo.
La descripción anterior es suficiente para que
los expertos en la técnica lleven a la práctica la invención sin
experimentación excesiva, y proporciona el mejor modo de llevar a la
práctica la invención actualmente contemplado por el inventor.
Aunque se facilita aquí una descripción plena y completa de las
realizaciones preferidas de esta invención, no se ha previsto
limitar la invención a la construcción, relaciones dimensionales, y
operación exactas representadas y descritas. Los expertos en la
técnica pensarán fácilmente en varias modificaciones,
construcciones alternativas, cambios y equivalentes, y se pueden
emplear, según sea adecuado, sin apartarse del verdadero espíritu y
alcance de la invención. Tales cambios podrían implicar materiales
alternativos, componentes, disposiciones estructurales, tamaños,
formas, aspectos, funciones, características operativas o
análogos.
El alcance de la presente invención se define
por las reivindicaciones anexas.
Claims (14)
1. Un circuito de encendido automático para un
dispositivo audio, incluyendo dicho circuito de encendido
automático:
un transistor de efecto de campo, o UN FET, (Q2)
adaptado para estrangular portadoras de carga cuando dicho circuito
de encendido automático está en un "estado apagado";
un condensador (C29) conectado a dicho FET y
adaptado para cargarse y descargarse, y si no se descarga, se
cargará a un umbral predeterminado haciendo que dicho FET se
estrangule;
y un comparador de detección audio (U3A)
conectado a dicho condensador y que tiene una salida de drenaje
abierta (1) y una entrada (4), dicha entrada adaptada para caer a
un valor por debajo de un límite umbral predeterminado (3) cuando
se presente con un pico audio, y donde dicha caída de valor hace que
dicha salida sea baja, haciendo que dicho condensador se descargue
y que dicho FET suministre corriente al circuito.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 1 incluyendo un transmisor
inalámbrico que tiene una clavija audio adaptada para acoplamiento
con un enchufe hembra de salida de una fuente audio.
3. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 2 donde dicha fuente audio
se selecciona del grupo que consta de una radio estéreo portátil,
reproductor de casete, reproductor de CD, y reproductor MP3.
4. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 1 donde dicho condensador
está conectado a una batería.
5. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 4 donde dicho condensador se
carga a voltaje de batería cuando dicho circuito está en un estado
"apagado".
6. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 4 donde dicho condensador
acumula carga en ausencia de pulsos audio.
7. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 1 donde dicho comparador
tiene una polaridad, y dicha polaridad se invierte a picos de
sentido positivo para descargar dicho condensador.
8. El circuito de encendido automático para un
dispositivo audio de la reivindicación 1 incluyendo además un
circuito de apagado automático y ahorro de potencia donde dicha
entrada de comparador se incrementa en valor a dicho límite umbral
predeterminado cuando no hay pulsos audio durante un período de
tiempo, produciendo el estrangulamiento del FET.
9. Un método para encender y apagar
automáticamente un transmisor inalámbrico para una fuente audio en
respuesta a la presencia o ausencia de pulsos audio, incluyendo
dicho método los pasos de:
estrangular portadoras de carga en un transistor
de efecto de campo (FET) cuando el circuito está en un estado
"apagado";
permitir que un condensador se cargue a un
umbral predeterminado para producir el estrangulamiento del
FET;
FET;
hacer caer el valor de una entrada audio del
comparador de detección por debajo de un límite umbral
predeterminado cuando se presenta con un pico audio, donde dicha
caída de valor hace que el condensador se descargue y EL FET
suministre corriente al circuito, y mantener la entrada de
comparador a un valor por encima del límite umbral predeterminado
cuando no se presentan pulsos audio durante un período de
tiempo.
\vskip1.000000\baselineskip
10. El método de la reivindicación 9 incluyendo
además el paso de:
proporcionar una clavija audio adaptada para
acoplamiento con un enchufe hembra de salida de una fuente
audio.
\vskip1.000000\baselineskip
11. El método de la reivindicación 9 incluyendo
además el paso de:
conectar el condensador a una batería.
\newpage
12. El método de la reivindicación 11 incluyendo
además el paso de:
cargar el condensador a voltaje de batería
cuando el circuito está en un estado "apagado".
\vskip1.000000\baselineskip
13. El método de la reivindicación 11 incluyendo
además el paso de:
acumular carga en el condensador en la ausencia
de pulsos audio.
\vskip1.000000\baselineskip
14. El método de la reivindicación 9 incluyendo
además el paso de:
invertir la polaridad del comparador a picos de
sentido positivo para descargar el condensador.
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