[发明专利]按需使数字用户线放大器电源升压

说明书

技术领域

本发明涉及在放大器输出电压电平超过现有范围时给放大器接口提供附加电压以扩展放大器范围的系统和方法。

背景技术

数字用户环路或线(xDSL)技术已使诸如网页和计算机文件之类的数字数据能在用于本地电话业务的电话线上高速传送。xDSL系统内的数据典型地通过电压信号起伏在这些电话线上传送。

在大多数情况下，所用的电压起伏在一个固定范围内，但是偶尔数据会通过超过这个固定范围的电压起伏传送。由于xDSL系统用放大器将电压信号提升后再予以传送，因而出现与用来给处理这些信号的放大器供电的电源电压大小有关的问题。例如，具有足以将电压信号提升或放大成只包括在固定范围内的电压起伏的电源电压的放大器在大多数情况下将准确地传送数据。然而，在电压起伏超过固定范围的偶然情况下，由于电压起伏超过了放大器的放大能力，放大器就不能准确地再现电压信号，导致数据损失(“限幅”)。

为了克服这个缺点，将选择电源电压以适当地给放大器供电，使得它在包括电压起伏超过固定范围的偶然情况的所有情况下都将准确地放大xDSL电压信号。虽然这种放大器会在所有的情况下准确地传送数据，但是整个系统是低效率的，浪费了功率，这是因为在大多数情况下电压起伏将处在固定范围内而不是在系统被设计成准确放大的偶然电压起伏范围内。许多xDSL系统现在使用这种低效率的放大器系统。

在与本申请共同由Analog Devices，Inc.拥有的美国专利No.6,636,103中描述了一种在这些情况下改善放大器的效率的技术。美国专利No.6,636,103的内容通过引用被插入在这里。该专利公开了一种用于单个输入通道的放大器系统，这种放大器系统在电压起伏超过固定范围的偶然情况下用充电泵将给放大器施加的电压提高到超过固定范围。然而，用在该专利中所公开的系统来放大多通道xDSL系统内的信号也会导致效率低，这是因为每个输入通道可能具有独立放大每个通道上的电压信号的各自放大器和充电泵。这种系统也只适合单xDSL应用。

因此，需要有一种支持响应于起伏的输入信号的瞬时放大器电源需求的高效率多通道xDSL信号放大系统。

发明内容

本发明的实施例提供了一种包括单个充电泵的将多个输入通道连接到一个公用放大器接口上的放大器系统。可以比较各个输入通道上的电压电平，并且可以将最高的电压电平用于在每个输入通道上的信号放大。在最高的放大器输出电压电平超过使用现有电源电压的系统的范围时，充电泵可以给放大器接口提供附加电压，以将放大器的范围扩展到适应这最高的电压电平。在最高的放大器输出电压电平没有超过放大器的范围时，就可以不需要附加功率，充电泵可以不给放大器提供附加功率。

在一个实施例中，一种多通道放大器系统可以包括：多个各具有一个用于相应输入通道的输入端和具有一个电源输入端的放大器；一个与这些放大器的电源输入端耦合的充电泵系统；以及一个用于充电泵系统的控制系统，包括从所有输入通道中标识最大信号值和将最大信号值传送给充电泵系统作为控制信号的逻辑。

在另一个实施例中，一种系统可以包括：在xDSL信号输入的每个差动信号对内用于每条线的输入通道，每个差动信号对包括互补的输入通道；用于每个输入通道的放大器，每个放大器包括一个电源输入端和一个放大器信号输入端，该放大器信号输入端与相应输入通道耦合；一个与放大器的电源输入端耦合的充电泵系统；以及一个用于充电泵系统的控制系统，所述控制系统包括标识具有最高累加信号值的一对受限互补输入通道和在所标识的最高累加信号值超过门限时将所标识的最高累加信号值传送给充电泵系统作为对各个放大器的控制信号的逻辑。

在其他一些实施例中，可以用控制逻辑来改变放大系统内的设置，使得能够将放大系统重新配置成适应信号改变。例如，可以用一个操作真值表来选择诸如充电电流、放大器偏置、充电泵使用之类的设置。

在一个实施例中，一种方法可以包括：将多通道xDSL输入信号内的每个输入通道发送给不同放大器的输入端；标识具有最高绝对电压幅度的输入通道；确定所标识的输入通道的电压是否超过门限；在该电压超过门限时，给每个放大器提供一个超过默认电源的电源；否则，给每个放大器提供默认电源。

在另一个实施例中，一种方法可以包括：将多通道xDSL输入信号的每个差动信号对内的每个输入通道发送给不同放大器的输入端；将每个输入通道与它的互补的不同信号通道相加；标识具有最高的最大信号值的累加输入通道；确定所标识的累加输入通道的电压是否超过门限；在该电压超过门限时，给每个放大器提供一个超过默认电源的电源；否则，给每个放大器提供默认电源。

附图说明