按需使數(shù)字用戶線放大器電源升壓制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及按需使數(shù)字用戶線（ｘＤＳＬ）放大器電源升壓，提供了針對多個ｘＤＳＬ信號按需提高放大器電源的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，可以用電路來檢測具有最高電壓的信號。在不同的實施例中，可以將具有最高絕對電壓或互補(bǔ)信號對之間的最高組合電壓的信號與諸如現(xiàn)有放大器電源電壓之類的門限電壓相比較。在不同的實施例中，在這些最高電壓超過門限電壓時，可以提高相應(yīng)放大器電源電壓，以滿足提高的放大需求。在有些實施例中，在這些最高電壓沒有超過門限電壓時，可以不提高放大器電源電壓而可以用現(xiàn)有放大器電源電壓來放大ｘＤＳＬ信號。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及在放大器輸出電壓電平超過現(xiàn)有范圍時給放大器接口提供附加電壓 以擴(kuò)展放大器范圍的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
數(shù)字用戶環(huán)路或線(xDSL)技術(shù)已使諸如網(wǎng)頁和計算機(jī)文件之類的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)能在 用于本地電話業(yè)務(wù)的電話線上高速傳送。xDSL系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)典型地通過電壓信號起伏在這 些電話線上傳送。在大多數(shù)情況下，所用的電壓起伏在一個固定范圍內(nèi)，但是偶爾數(shù)據(jù)會通過超過 這個固定范圍的電壓起伏傳送。由于xDSL系統(tǒng)用放大器將電壓信號提升后再予以傳送，因 而出現(xiàn)與用來給處理這些信號的放大器供電的電源電壓大小有關(guān)的問題。例如，具有足以 將電壓信號提升或放大成只包括在固定范圍內(nèi)的電壓起伏的電源電壓的放大器在大多數(shù) 情況下將準(zhǔn)確地傳送數(shù)據(jù)。然而，在電壓起伏超過固定范圍的偶然情況下，由于電壓起伏超 過了放大器的放大能力，放大器就不能準(zhǔn)確地再現(xiàn)電壓信號，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損失(“限幅”)。為了克服這個缺點(diǎn)，將選擇電源電壓以適當(dāng)?shù)亟o放大器供電，使得它在包括電壓 起伏超過固定范圍的偶然情況的所有情況下都將準(zhǔn)確地放大xDSL電壓信號。雖然這種放 大器會在所有的情況下準(zhǔn)確地傳送數(shù)據(jù)，但是整個系統(tǒng)是低效率的，浪費(fèi)了功率，這是因為 在大多數(shù)情況下電壓起伏將處在固定范圍內(nèi)而不是在系統(tǒng)被設(shè)計成準(zhǔn)確放大的偶然電壓 起伏范圍內(nèi)。許多xDSL系統(tǒng)現(xiàn)在使用這種低效率的放大器系統(tǒng)。在與本申請共同由Analog Devices, Inc.擁有的美國專利No. 6，636，103中描述 了一種在這些情況下改善放大器的效率的技術(shù)。美國專利No. 6，636，103的內(nèi)容通過引用 被插入在這里。該專利公開了一種用于單個輸入通道的放大器系統(tǒng)，這種放大器系統(tǒng)在電 壓起伏超過固定范圍的偶然情況下用充電泵將給放大器施加的電壓提高到超過固定范圍。 然而，用在該專利中所公開的系統(tǒng)來放大多通道xDSL系統(tǒng)內(nèi)的信號也會導(dǎo)致效率低，這是 因為每個輸入通道可能具有獨(dú)立放大每個通道上的電壓信號的各自放大器和充電泵。這種 系統(tǒng)也只適合單xDSL應(yīng)用。因此，需要有一種支持響應(yīng)于起伏的輸入信號的瞬時放大器電源需求的高效率多 通道xDSL信號放大系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例提供了一種包括單個充電泵的將多個輸入通道連接到一個公用 放大器接口上的放大器系統(tǒng)。可以比較各個輸入通道上的電壓電平，并且可以將最高的電 壓電平用于在每個輸入通道上的信號放大。在最高的放大器輸出電壓電平超過使用現(xiàn)有電 源電壓的系統(tǒng)的范圍時，充電泵可以給放大器接口提供附加電壓，以將放大器的范圍擴(kuò)展 到適應(yīng)這最高的電壓電平。在最高的放大器輸出電壓電平?jīng)]有超過放大器的范圍時，就可 以不需要附加功率，充電泵可以不給放大器提供附加功率。在一個實施例中，一種多通道放大器系統(tǒng)可以包括多個各具有一個用于相應(yīng)輸 入通道的輸入端和具有一個電源輸入端的放大器；一個與這些放大器的電源輸入端耦合的 充電泵系統(tǒng)；以及一個用于充電泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，包括從所有輸入通道中標(biāo)識最大信號 值和將最大信號值傳送給充電泵系統(tǒng)作為控制信號的邏輯。在另一個實施例中，一種系統(tǒng)可以包括在xDSL信號輸入的每個差動信號對內(nèi)用 于每條線的輸入通道，每個差動信號對包括互補(bǔ)的輸入通道；用于每個輸入通道的放大器， 每個放大器包括一個電源輸入端和一個放大器信號輸入端，該放大器信號輸入端與相應(yīng)輸 入通道耦合；一個與放大器的電源輸入端耦合的充電泵系統(tǒng)；以及一個用于充電泵系統(tǒng)的 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括標(biāo)識具有最高累加信號值的一對受限互補(bǔ)輸入通道和在所標(biāo) 識的最高累加信號值超過門限時將所標(biāo)識的最高累加信號值傳送給充電泵系統(tǒng)作為對各 個放大器的控制信號的邏輯。在其他一些實施例中，可以用控制邏輯來改變放大系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)置，使得能夠?qū)⒎?大系統(tǒng)重新配置成適應(yīng)信號改變。例如，可以用一個操作真值表來選擇諸如充電電流、放大 器偏置、充電泵使用之類的設(shè)置。 在一個實施例中，一種方法可以包括將多通道xDSL輸入信號內(nèi)的每個輸入通道 發(fā)送給不同放大器的輸入端；標(biāo)識具有最高絕對電壓幅度的輸入通道；確定所標(biāo)識的輸入 通道的電壓是否超過門限；在該電壓超過門限時，給每個放大器提供一個超過默認(rèn)電源的 電源；否則，給每個放大器提供默認(rèn)電源。在另一個實施例中，一種方法可以包括將多通道xDSL輸入信號的每個差動信號 對內(nèi)的每個輸入通道發(fā)送給不同放大器的輸入端；將每個輸入通道與它的互補(bǔ)的不同信號 通道相加；標(biāo)識具有最高的最大信號值的累加輸入通道；確定所標(biāo)識的累加輸入通道的電 壓是否超過門限；在該電壓超過門限時，給每個放大器提供一個超過默認(rèn)電源的電源；否 則，給每個放大器提供默認(rèn)電源。附圖說明圖1示出了多通道按需電源升壓的xDSL放大器系統(tǒng)的實施例。圖2示出了本專利技術(shù)的實施例中的控制器所用的操作真值表。圖3示出了可在實施例中使用的非軌到軌(rail-to-rail)放大器。圖4示出了用于差動信號對中的差動信號之一的按需電源系統(tǒng)的實施例。圖5示出了用于一個互補(bǔ)差動信號對的按需電源系統(tǒng)的實施例。具體實施例方式圖1示出了多通道按需電源升壓的xDSL放大器系統(tǒng)100的實施例。放大器系統(tǒng) 100可以具有多個輸入通道105、一個共享泵110、一個控制器114和一個放大器接口 120。 N個輸入通道105中的每個輸入通道可以具有一個差動輸入信號對，例如INPx和INNx。放 大器系統(tǒng)100還可以包括絕對值電路111以輸出在多個輸入通道105中每個輸入通道上的 差動電壓的絕對值。來自每個互補(bǔ)信號對的絕對值輸出可以發(fā)送給共享充電泵110。充電 泵110可以根據(jù)來自通道105的這些輸入而調(diào)整傳送給放大器120的電源電壓。在一些實施例中，絕對值輸出可以包括AC(交流)增益。不同的實施例可以使用不同類型的絕對值電路，諸如一個或多個整流電路，ABSl至ABSN。在一個實施例中，共享泵110可以具有最大輸出塊113、增益塊115和充電泵117。 最大輸出塊113可以包括接收來自絕對值電路111的絕對值輸出并選擇最大值的邏輯，諸 如數(shù)字或模擬的OR(或)門。來自每個互補(bǔ)對的最高絕對電壓輸出然后可被輸入到增益塊 115。增益塊115可以對從最大輸出塊113接收到的信號施加AC和/或DC (直流)增 益，并將最高絕對電壓互補(bǔ)對輸出發(fā)送給充電泵117。第一輸出可以發(fā)送給正放大器電源 VCCP，而第二輸出可以發(fā)送給負(fù)放大器電源VEEP。增益塊115還可以施加如由控制器114 確定的附加AC和/或DC增益。當(dāng)來自增益塊115的信號電平超過現(xiàn)有放大器電源電壓所支持的電壓時，充電泵 117可以為放大器產(chǎn)生升高的放大器電源電壓。在一個實施例中，充電泵117可以接收來自 增益塊115的經(jīng)放大的信號，還可以接收可能是正的放大器電源電壓VCC和/或可能是負(fù) 的放大器電源電壓VEE。在有些實施例中，放大器電源電壓VCC和/或VEE可以是用于放大器接口 120內(nèi) 的放大器的標(biāo)稱電源電壓，諸如+/-6V或者是+12V和地。在一個實施例中，充電泵117可 以工作在8MHz左右。這個實施例可以用來提供VDSL功能。在一個實施例中，可以給放大器接口 120提供附加功率的充電泵117的輸出端可 以接在諸如二極管Dl或D2(或FET (場效應(yīng)管)器件)之類的隔離器件與諸如電容器Cl或 C本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多通道放大器系統(tǒng)，包括：多個放大器，每個放大器都具有一個用于相應(yīng)輸入通道的輸入端和具有一個電源輸入端；一個與這些放大器的電源輸入端耦合的充電泵系統(tǒng)；以及一個用于該充電泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括用來執(zhí)行以下操作的邏輯：標(biāo)識一個輸入通道子集中具有最高絕對電壓幅度的輸入通道，以及當(dāng)在每個子集中所標(biāo)識的輸入通道的信號值超過門限時，將所標(biāo)識的輸入通道的信號值傳送給所述充電泵系統(tǒng)作為對各個放大器的控制信號。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J皮爾多曼科，
申請(專利權(quán))人：阿納洛格裝置公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]