[发明专利]用于电信系统中的xDSL分路器的多阶低通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及单端低通滤波器，此滤波器包括连接在输入端和输出端之间的线圈，以及连接在所述输出端和接地端之间的电容器。

背景技术

本领域中通常知道并且使用这样的基本的单端低通滤波器。

此同样的概念被例如用作为xDSL电信系统的分路器中的低通滤波器。然而，在这样的应用中，优先使用平衡或差接低通滤波器。

因此，尽管不排除上述单端低通滤波器作为本发明的目的，后一种发明进一步涉及平衡低通滤波器，其包括在所述滤波器的第一输入和第一输出端之间连接的第一线圈，在所述滤波器的第二输入和第二输出端之间连接的第二线圈，以及在所述第一和所述第二输出端之间连接的电容器。通常，所述第一和第二线圈具有共用的磁芯(magnetic core)。

需要注意的是，平衡低通滤波器主要是上述单端低通滤波器原理的外延，并且本发明可以应用于这两种设计。

进一步，很明显，对于诸如xDSL电信系统的应用，已知的低通滤波器需要被平衡，从而实现xDSL的要求。

对于xDSL分路器的低通滤波器的实现，在市场上存在两种基本解决方案：

-基于更多线圈(电感器)和电容器的无源解决方案；以及

-基于包括回转器块的集成电路的有源解决方案。

已知的无源解决方案除了具有相对高的成本之外，由于线圈尺寸，其也是一种体积较大的解决方案，不能为更大的密度进行尺寸缩减。例如，此无源解决方案需要3个滤波器线圈和4个电容器来实现5阶低通滤波器。

有源解决方案具有尺寸较小的优点，但是主要基于2根电话线中的串联半导体元件，其具有如下缺点：

-跨越串联的半导体块的电压降(每根线中典型地为2伏特)，降低了电话机的馈电电压；

-当通过电话线的电流为零时，在串联元件中的交越失真(例如，在挂机传输(hook transmission)中，响铃期间的零交叉)；

-半导体电路被直接暴露给电话线上的过电压和过电流(闪火花、电力线感应)；以及

-相对高的生产成本。

进一步，由于上述缺点，此有源解决方案不能进一步用于体积部署。

发明内容

本发明的目的在于提供上述已知类型的低通滤波器，但其允许更高密度(更小的组件)、更高的弹性(易适应性、可编程性)，以及能够以较低成本进行生产。

根据本发明，由于以下事实实现了此目的，所述事实为，所述单端低通滤波器进一步包括滤波器增强装置，所述滤波器增强装置包括：连接在所述输入端和所述线圈之间的阻抗，以及放大器，其输入跨所述阻抗连接，而其输出经由第二线圈连接到所述接地端，其中，所述第二线圈还形成所述滤波器增强装置的一部分，并且所述事实还在于所述第一线圈和所述第二线圈分别组成变压器的初级和次级绕组。

另一方面，还由于以下事实实现了此目的，所述事实为，所述平衡低通滤波器进一步包括滤波器增强装置，其包括：电流检测电路(currentsense circuit)，所述电流检测电路的第一输入跨第一阻抗连接，其中所述第一阻抗连接在所述第一输入端和所述第一线圈之间，该电路的第二输入跨第二阻抗连接，其中所述第二阻抗连接在所述第二输入端和所述第二线圈之间，以及放大器，其输入连接到所述电流检测电路的输出，而其输出经由第三和第四线圈连接到接地端，所述第三和第四线圈也形成所述滤波器增强装置的一部分，所述事实还在于，所述第三线圈被调整为磁连接到所述第一线圈，所述第四线圈被调整为磁连接到所述第二线圈，而所述第一、第二、第三以及第四线圈位于变压器的相同的芯上。

这样，通过感应流经它的电流增强(增加或减少)了滤波器中的线圈值，放大了此电流，并且将其反馈到变压器的次级绕组(第三和第四线圈)。通过对低通滤波器施加此增强，可以基于通常仅为2阶低通滤波器的单线圈(变压器)和电容器实现多阶低通滤波器(multiple order low pass filter)。

在本发明的优选特征化实施例中，平衡低通滤波器的所述第三和第四线圈并行连接在所述放大器的输出和所述接地端之间。

很明显也可以有其它设计，诸如第三和第四线圈串联在放大器的输出和接地端之间。