免插卡的gprs数据通信装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种免插卡的GPRS数据通信装置，包括主控制器、GPRS模块、电源模块、串口接口，所述电源模块与所述主控制器相连、且所述电源模块用于对主控制器进行充电，所述主控制器分别与所述GPRS模块和所述串口接口相连。本实用新型的有益效果是因为采用串口接口传输数据，从而无需采用SIM卡，减少因SIM卡接触不良造成设备无法正常工作状态况，同时可以降低了硬件的成本，给安装和使用带来便利。
【专利说明】免插卡的GPRS数据通信装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据通信领域，尤其涉及免插卡的GPRS数据通信装置。
【背景技术】
[0002]现有的GPRS数据通信设备，都是需要插入SM卡方能实现，因为外接式SM卡，接触点易接触不良，而且长时间后，触点易氧化而导至接触不良，同时在安装使用上都会带来不便，操作不方便，同时这也关系到整个设备的稳定性的问题。
实用新型内容
[0003]为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种免插卡的GPRS数据通信装置。
[0004]本实用新型提供了一种免插卡的GPRS数据通信装置，包括主控制器、GPRS模块、电源模块、串口接口，所述电源模块与所述主控制器相连、且所述电源模块用于对主控制器进行充电，所述主控制器分别与所述GPRS模块和所述串口接口相连。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，该GPRS数据通信装置还包括储存模块，所述储存模块与所述主控制器相连。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述储存模块为FLASH存储器。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述电源模块包括电源壳体、固定架，所述电源壳体外表面设有弹性卡件，所述固定架包括底板及分别由所述底板的两相对侧边垂直向上延伸的两侧板，所述侧板设有卡槽；所述电源壳体位于所述固定架内，所述弹性卡件嵌入所述卡槽内。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述电源模块包括电压输出装置、寄生电阻、补偿电路，所述电压输出装置用于产生输出电压；寄生电阻，连接于所述电压输出装置的输出端和外界负载之间，所述寄生电阻的两端产生电压降；补偿电路，与所述电压输出装置的输出端相连，用于产生补偿电压，所述补偿电压加载到所述电压输出装置上，以抵消所述寄生电阻产生的电压降，使得在所述负载接入端获得的电压和所述电压输出装置产生的输出电压大致相等。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述补偿电路包括第一电阻和补偿电流产生电路，所述第一电阻连接于所述电压输出装置的输出端与所述补偿电流产生电路之间，其中:所述补偿电流产生电路，用于产生与流经所述寄生电阻的电流成第一比例关系的补偿电流，所述补偿电流流经所述第一电阻后产生所述补偿电压；根据所述寄生电阻和第一电阻的阻值间的第二比例关系，使得所述补偿电压大致等于所述寄生电阻两端产生的电压。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述电压输出装置包括:参考电压提供装置、运算放大器OP和第一PMOS晶体管；其中:所述运算放大器OP具有正输入端、负输入端和输出端，第一 PMOS晶体管的源极连接电源电压；第一 PMOS晶体管的栅极与运算放大器OP的输出端连接；第一 PMOS晶体管的漏极提供所述电压输出装置的输出电压；运算放大器OP的负输入端与参考电压提供装置连接，以接受参考电压；运算放大器OP的正输入端与第一PMOS晶体管的漏极之间串联连接第一电阻；运算放大器OP的正输入端还通过第二电阻接公共地端，运算放大器OP的输出端与第一 PMOS晶体管的栅极连接，第一 PMOS晶体管的源极接收输入的电源电压，第一 PMOS晶体管的漏极通过寄生电阻与外界负载连接，进而给负载提供输出电流。
[0011]本实用新型的有益效果是:因为采用串口接口传输数据，从而无需采用SIM卡，减少因SIM卡接触不良造成设备无法正常工作状态况，同时可以降低了硬件的成本，给安装和使用带来便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的原理框图。
[0013]图2是本实用新型的电源模块结构示意图。
[0014]图3是本实用新型的电源模块电路示意图。
[0015]图4是本实用新型的电源模块另一实施例的电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型公开了一种免插卡的GPRS数据通信装置，包括主控制器
1、GPRS模块2、电源模块3、串口接口 4，所述电源模块3与所述主控制器I相连、且所述电源模块3用于对主控制器I进行充电，所述主控制器I分别与所述GPRS模块2和所述串口接口 4相连。
[0017]该GPRS数据通信装置还包括储存模块5，所述储存模块5与所述主控制器I相连。
[0018]所述储存模块5为FLASH存储器。
[0019]在本实用新型中，接收到数据自动通过串口接口 4输出，可以把串口接口 4接收到的数据直接传输到网络平台，同时也可以把网络平台的数据从串口接口 4传输出来。
[0020]因为采用串口接口 4传输数据，从而无需采用SIM卡，减少因SIM卡接触不良造成设备无法正常工作状态况，同时可以降低了硬件的成本，给安装和使用带来便利。
[0021]如图2所示，所述电源模块3包括电源壳体31、固定架20，所述电源壳体31外表面设有弹性卡件32，所述固定架20包括底板21及分别由所述底板21的两相对侧边垂直向上延伸的两侧板23，所述侧板23设有卡槽231 ;所述电源壳体31位于所述固定架20内，所述弹性卡件32嵌入所述卡槽231内。
[0022]本实用新型的GPRS数据通信装置包括外壳，该固定架20固定在外壳内。因为弹性卡件32具有弹性，在安装时，将电源壳体31伸入固定架20的过程中，弹性卡件32向内收缩，当电源壳体31安装到位时，弹性卡件32嵌入卡槽231内完成电源壳体31与固定架20的限位连接；要将电源壳体31从固定架20内拔出时，只需按压弹性卡件32，使弹性卡件32向内收缩，然后便可将电源壳体31取出，非常方便快捷。
[0023]如图3和图4所示，电源模块3包括:
[0024]电压输出装置用于产生输出电压；
[0025]寄生电阻，连接于所述电压输出装置的输出端和外界负载之间，所述寄生电阻的两端产生电压降；[0026]补偿电路，与所述电压输出装置的输出端相连，用于产生补偿电压，所述补偿电压加载到所述电压输出装置上，以抵消所述寄生电阻产生的电压降，使得在所述负载接入端获得的电压和所述电压输出装置产生的输出电压大致相等。
[0027]所述补偿电路包括第一电阻和补偿电流产生电路，所述第一电阻连接于所述电压输出装置的输出端与所述补偿电流产生电路之间，其中:所述补偿电流产生电路，用于产生与流经所述寄生电阻的电流成第一比例关系的补偿电流，所述补偿电流流经所述第一电阻后产生所述补偿电压；根据所述寄生电阻和第一电阻的阻值间的第二比例关系，使得所述补偿电压大致等于所述寄生电阻两端产生的电压。
[0028]所述电压输出装置包括:参考电压提供装置、运算放大器OP和第一 PMOS晶体管；其中:所述运算放大器OP具有正输入端、负输入端和输出端，第一 PMOS晶体管的源极连接电源电压；第一 PMOS晶体管的栅极与运算放大器OP的输出端连接；第一 PMOS晶体管的漏极提供所述电压输出装置的输出电压；
[0029]运算放大器OP的负输入端与参考电压提供装置连接，以接受参考电压；运算放大器OP的正输入端与第一 PMOS晶体管的漏极之间串联连接第一电阻；运算放大器OP的正输入端还通过第二电阻接公共地端，运算放大器OP的输出端与第一 PMOS晶体管的栅极连接，第一 PMOS晶体管的源极接收输入的电源电压。第一 PMOS晶体管的漏极通过寄生电阻与外界负载连接，进而给负载提供输出电流。
[0030]电源模块3通过将补偿电路连接在电压输出装置的输入端，用于产生补偿电压。进而将该补偿电压加载到电压输出装置的输入端上，进一步影响电压输出装置的输出端电压。使得将补偿电压输出装置的输出端增加的电压，可以抵消寄生电阻产生的压降，进而在负载接入端获得的电压等于或近似等于希望输出的额定电压。
[0031]具体的，在本实施例电源模块3中，电源模块3包括:电压输出装置、连接电压输出装置和外界负载的等效寄生电阻和补偿电路。其中，电压输出装置由运算放大器OP和第一PMOS晶体管组成。运算放大器OP包括正输入端、负输入端和输出端；第一PMOS晶体管栅极连接运算放大器OP的输出端，第一 PMOS晶体管源极连接电源电压Vin，第一 PMOS晶体管漏极通过第一电阻Rl连接至运算放大器OP正输入端，并且运算放大器OP正输入端还通过第一电阻Rl接地。运算放大器OP负输入端接入参考电压。可见当运算放大器OP负输入端电压增加一定值时，运算放大器OP正输入端电压也会增加一定值，进而使得第一PMOS晶体管漏极的输出电压提高一定值。本实施例中寄生电阻仍用表示。第一 PMOS晶体管(PMOSl)的漏极经过寄生电阻连接至负载Rltjad，假设电源模块3工作时，通过寄生电阻Riot的电流为Iwt。
[0032]补偿电路则由第二 PMOS晶体管、第一 NMOS晶体管、第二 NMOS晶体管、参考电压Vrefl提供装置，第二运算放大器0P2、及第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5组成。
[0033]第一PMOS 晶体管(PMOSl)、第二 PMOS 晶体管(PM0S2)、第一 NMOS 晶体管(NMOSl)和第一 NMOS晶体管(NMOSl)均处于饱和区。第二 PMOS晶体管(PM0S2)与第一PMOS晶体管(PMOSl)构成电流镜。第二 PMOS晶体(PM0S2)的源极接电源电压Vin，第二PMOS晶体管(PM0S2)的栅极和第一 PMOS晶体管(PMOSl)的栅极连接。第二 PMOS晶体管(PM0S2)的漏极分别与第一 NMOS晶体管(NMOSl)的栅极、第二 NMOS晶体管(NM0S2)的源极和栅极三者连接，第一 NMOS晶体管(NMOSl)的漏极和第二 NMOS晶体管(NM0S2)的漏极都接地，进而第一NMOS晶体管(NMOSl)与第二NMOS晶体管(NM0S2)构成电流镜。第一NMOS晶体管(NMOSl)的源极通过第四电阻R4与第二运算放大器0P2的输出端连接。第二运算放大器0P2的输出端输出参考电压Vref2至第二运算放大器0P2的负输入端；第一NMOS晶体管(NMOSl)的源极通过相串联的第五电阻R5和第三电阻R3接地。0P2的负输入端接入第五电阻R5和第三电阻R3之间的中点，并通过第三电阻R3接地。0P2的输出端与OP的负输入端V,ef2连接。
[0034]其中，第二 PMOS晶体管(PM0S2)的宽长比为第一 PMOS晶体管(PMOSl)的宽长比的K倍，因此流过第二PMOS晶体管(PM0S2)漏源电流为流过第一PMOS晶体管(PMOSl)漏源电流的K倍。因流经寄生电阻Rpm的电流远大于流经Rl的电流，所以第二 PMOS晶体管(PM0S2)的漏源电流可近似等于流经寄生电阻的电流Iwt。流过第一 PMOS晶体管(PMOSl)的漏源电流是U，因此流过第二 PMOS晶体管(PM0S2)的电流为KX Iwt ；第一 NMOS晶体(NMOSl)的宽长比为第二 NMOS晶体管(NM0S2)的宽长比的J倍，因此流过第一 NMOS晶体管(NMOSl)的漏源电流是流过第二 NMOS晶体管(NM0S2)漏源电流的J倍。而流经寄生电阻Rpm的电流远大于流经Rl的电流，所以第二 PMOS晶体管(PM0S2)的漏源电流可近似等于流经寄生电阻Rpm的电流1_。流过第二 NMOS晶体管(NM0S2)的电流，因此流过第一 NMOS晶体管(NM0S I)的电流为KXJX 1_。预设JXK = RparXR2/[(R1+R2) XR4]，其中，J、K为自然数，为寄生电阻阻值，Rl为第一电阻阻值，R2为第二电阻阻值，R4为第四电阻阻值。假设工作时，第五电阻R5和第三电阻R3之间的中点电压疋 Vref，且 Vref Vref2。
[0035]可见在图3中，当增加补偿电路后，且未考虑寄生电阻Riot影响时，第一 PMOS晶体管(PMOSl)漏极电压为:VMf2X [(Rl+R2)/R2]，其中，
[0036]Vref2 = Vrefl+VreflX (R4+R5)/R3+KX JX ItjutXR4，因此，当增加补偿电路后，且未考虑寄生电阻Rpar影响时，第一 PMOS晶体管(PMOSl)漏极电压为:
[0037](R1+R2) X (R3+R4+R5) X Vrefl/(R2 X R3) + (R1+R2) X KX JX lout X R4/R2。由于预设 JXK = RparXR2/[(Rl+R2) XR4],
[0038]因此，第一PMOS 晶体管(PMOSl)漏极电压增加了(R1+R2) XKX JX IQUtXR4/R2，及增加了 l?tXRpar。而考虑到寄生电阻Rpm的影响，即Rpm产生电压降lwtXRpar。进而第一PMOS晶体管(PMOSl)漏极电压通过补偿电路提高的电压值等于Rpm产生的电压降。两者抵消后，进而负载Rlrad上的电压为
[0039](R1+R2) X (R3+R4+R5) X Vrefl/(R2 X R3)。可见在电源模块3中，通过设置补偿电路，减小了 对负载调整率的影响。
[0040]可选的，补偿电压被加载到电压输出装置的输入端，补偿电路可以只包括第四电阻R4和补偿电流产生电路(第二 PMOS晶体管、第一 NMOS晶体管、第二 NMOS晶体管、参考电压Vrefl提供装置，第二运算放大器0P2)，补偿电流产生电路通过第四电阻R4与电压输出装置的输入端连接。补偿电流产生电路(第二 PMOS晶体管、第一 NMOS晶体管、第二 NMOS晶体管、参考电压VMfl提供装置，第二运算放大器0P2)，用于产生与流经寄生电阻的电流成第三比例关系的补偿电流，所述补偿电流流经第四电阻R4后产生所述补偿电压；根据预设的寄生电阻和第四电阻R4的阻值的第四比例关系，使得电压输出装置根据输入的补偿电压得到的输出电压大致等于寄生电阻两端产生的电压；在上述实施例中，预设的寄生电阻和第四电阻R4的阻值比例关系为JXK = RpmXR2/[(Rl+R2)XR4]，电压输出装置根据补偿电压得到的输出电压为:KX JX U X R4。
[0041]与图3相比，图4减少了第五电阻R5，可见当增加补偿电路后，且未考虑寄生电阻Rpar影响时，第一 PMOS晶体管(PMOSl)漏极电压为:Vref2X [(Rl+R2)/R2]，其中，Vref2 =Vrefl+VreflX (R4/R3) +KX JX ItjutXR4，因此，
[0042]Vout = (R1+R2) X (R3+R4) XVrefl/(R2XR3) + (R1+R2) XKXJX1utXR4/R2。由于JXK = RpmXR2/[(Rl+R2) XR4]，同理，第一 PMOS晶体管(PMOSl)漏极电压通过补偿电路提高的电压值等于Rpm产生的电压降。在电源模块3中，通过设置补偿电路，减小了 Rpar对负载调整率的影响。
[0043]本本实用新型的电源模块3改善电源负载调整率，通过在电源芯片内部增加的电路来增加输出电压，以补偿寄生电阻上产生的电压降，从而能够在不增加电源芯片成本的同时提高电源的负载调整率，延长产品寿命，保证产品质量。
[0044]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种免插卡的GPRS数据通信装置，其特征在于:包括主控制器、GPRS模块、电源模块、串口接口，所述电源模块与所述主控制器相连、且所述电源模块用于对主控制器进行充电，所述主控制器分别与所述GPRS模块和所述串口接口相连。
2.根据权利要求1所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:该GPRS数据通信装置还包括储存模块，所述储存模块与所述主控制器相连。
3.根据权利要求2所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:所述储存模块为FLASH存储器。
4.根据权利要求1所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:所述电源模块包括电源壳体、固定架，所述电源壳体外表面设有弹性卡件，所述固定架包括底板及分别由所述底板的两相对侧边垂直向上延伸的两侧板，所述侧板设有卡槽；所述电源壳体位于所述固定架内，所述弹性卡件嵌入所述卡槽内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:所述电源模块包括电压输出装置、寄生电阻、补偿电路，所述电压输出装置用于产生输出电压；寄生电阻，连接于所述电压输出装置的输出端和外界负载之间，所述寄生电阻的两端产生电压降；补偿电路，与所述电压输出装置的输出端相连，用于产生补偿电压，所述补偿电压加载到所述电压输出装置上，以抵消所述寄生电阻产生的电压降，使得在所述负载接入端获得的电压和所述电压输出装置产生的输出电压大致相等。
6.根据权利要求5所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:所述补偿电路包括第一电阻和补偿电流产生电路，所述第一电阻连接于所述电压输出装置的输出端与所述补偿电流产生电路之间，其中:所述补偿电流产生电路，用于产生与流经所述寄生电阻的电流成第一比例关系的补偿电流，所述补偿电流流经所述第一电阻后产生所述补偿电压；根据所述寄生电阻和第一电阻的阻值间的第二比例关系，使得所述补偿电压大致等于所述寄生电阻两端产生的电压。
7.根据权利要求6所述的GPRS数据通信装置，其特征在于:所述电压输出装置包括:参考电压提供装置、运算放大器OP和第一PMOS晶体管；其中:所述运算放大器OP具有正输入端、负输入端和输出端，第一 PMOS晶体管的源极连接电源电压；第一 PMOS晶体管的栅极与运算放大器OP的输出端连接；第一 PMOS晶体管的漏极提供所述电压输出装置的输出电压；运算放大器OP的负输入端与参考电压提供装置连接，以接受参考电压；运算放大器OP的正输入端与第一 PMOS晶体管的漏极之间串联连接第一电阻；运算放大器OP的正输入端还通过第二电阻接公共地端，运算放大器OP的输出端与第一 PMOS晶体管的栅极连接，第一 PMOS晶体管的源极接收输入的电源电压，第一 PMOS晶体管的漏极通过寄生电阻与外界负载连接，进而给负载提供输出电流。
【文档编号】H04B1/38GK203734657SQ201420082618
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】周小波, 谭健华, 陶舜, 李巴黎, 周小亮, 张伟方 申请人:深圳市三和云科技有限公司