本发明专利技术提供了一种用于跨传输介质向线路侧电路传递功率的系统侧电路，包括：接口电路，其适于：接收由线路侧电路施加到传输介质上的第一接收信号；以及通过加强由所述第一接收信号，经由传输介质将功率传递到线路侧电路，其中所述接口电路适于通过如下来加强所述第一接收信号：放大所述第一接收信号来产生第一放大信号，以及将所述第一放大信号加到所述所述第一接收信号。
【技术实现步骤摘要】
本申请是于2006年6月16日提交的、PCT申请号为PCT/US2006/023523、于2008 年2月19日进入中国国家阶段的、国家申请号为200680030274. 9、专利技术名称为“”的申请之分案申请。
本专利技术总体上涉及由隔离屏障隔开的两个装置之间的数字通信。
技术介绍
世界各地的管理机构已建立了用于将用户设备连接到电话网络的标准和规章。这些规定旨在避免对电话网络的破坏，以及减轻对同样连接到该网络的其它设备的干扰。不过，这些规定通常存在难以设计的挑战。例如，通常要求用户设备或数据通信设备、如数据调制解调器配备某种形式的电气隔离，以避免来自该用户设备的电压电涌或瞬变对电话网络产生不利影响。电气隔离还解决了和电话线路与用户设备之间的工作电压的差别有关的潜在问题。更具体地说，在一个给定的网络上，电话线路电压可能有很大的不同，常常超过用户设备的工作电压。在美国，目前需要1500伏的绝缘。在其他国家，规定的绝缘可能达到3000 - 4000伏。已利用了许多技术来提供所需等级的电气绝缘。例如，经常使用大型的模拟隔离变压器来磁耦合两线电话线路和调制解调器或其它电路的模拟前端之间的模拟信号，同时维持适当的电绝缘等级。隔离变压器的作用是阻止可能有害的直流分量，从而保护数据连接的两侧。隔离变压器一般是在调制解调器技术中被称为数据访问装置(DAA)的一部分。术语DDA—般指用于提供源自中央局的公共电话网络与主系统的数字数据总线或者数据终端设备之间的接口的电路。DAA使调制解调器或类似装置与电话线路电气隔离，以控制电磁干扰/射频干扰(EMI/RFI)的发射。除了电气隔离之外，DAA通常还产生多种信号(例如振铃信号)供用户设备使用。DAA可以通过电话插口、如用于标准电话机的RJIIC连接，从电话线路接受信号。通常，许多电路必须从电话线路得到信息，并且往往对于传输至主系统及从主系统接收的每个信号都需要隔离。这样的电路可以包括发送和接收电路；振铃信号检测电路；用于在语音和数据传输之间转换的电路；用于拨打电话号码的电路；线路电流检测电路；用于指示设备被耦合到功能性电话线路上的电路；以及线路断开检测电路。常规的DAA 设计针对DAA的每个功能利用了隔离线路侧电路和跨越高压隔离屏障的隔离信号路径。这种常规设计需要不希望的大量隔离屏障。一种更为现代的用于减少DAA中的隔离屏障数量的解决方案是把DAA电路分成线路侧电路和系统侧电路。线路侧电路包括为连接到电话线路所需的模拟元件，而系统侧电路通常包括数字信号处理电路和用于与主系统通信的接口电路。从电话线路进入的模拟数据信号通过线路侧电路中的模数转换器被数字化，并经由数字双向串行通信链路跨越“数字”隔离屏障传输到系统侧电路。然后该数字数据信号可以由系统侧电路中的数字信号处理电路处理。相反地，来自主系统的数字数据信号可以经由双向串行通信链路越过数字隔离屏障传送到线路侧电路，在那里数字数据信号被转换成模拟信号并被置于电话线路上。不过，在这种更为现代的DAA中出现的一个问题是，必须为线路侧电路提供单独的、与主系统电源隔离的直流电源。已经提出了用于提供隔离的电源的两种主要方法。在第一种方法中，从主系统经由单独的功率变压器以数字脉冲流的形式向线路侧电路传递功率。这些脉冲形成了可以通过线路侧电路中的整流器转换成直流电源电压的交流信号。这种方法的缺点是，其需要至少两个变压器一一个用作数字数据信号的隔离屏障，另一个用于对线路侧电路提供功率。已经提出的第二种方法是，从电话线路本身得到用于线路侧电路的功率。但是，这种方法在实际中难以实现，因为在一些国家包括德国和澳大利亚的电话通信系统的规范严格地限制了 DAA可以从电话线路使用的功率量。这种方法还倾向于减少用户设备可以离开中央电话局的距离，这是因为，在电话线路上的电压降随用户设备和电话公司中央局之间的距离增加而增大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种DAA中的系统侧电路和线路侧电路之间的单一数字通信链路，其既能够传输数据信号，也能够传输足以操作线路侧电路的功率，而不必从电话线路汲取功率。本专利技术人意识到，利用隔离变压器可以从系统侧接口电路向线路侧接口电路传递极大的功率量，并且通过经由单一的隔离变压器既传输数据又传输功率可以大大减少使用变压器作为隔离屏障的成本。因而，本专利技术包括系统侧接口电路、线路侧接口电路、以及包括变压器的隔离屏障，通过所述隔离屏障既可以传输数据又可以传输功率信号。每个接口电路能够连接到上游通信电路(线路侧或系统侧)，从所述上游通信电路，其可以接收跨越隔离屏障向其它接口电路传送的前向数据信号，并可以把从其它接口电路跨越隔离屏障接收到的数据信号传送到所述上游通信电路。每个接口电路最好包括模式开关和三态缓冲器，其能够使接口电路在发送模式或接收模式下工作。在发送模式下，接口电路把来自各个上游通信电路的信号传送到隔离屏障。在接收模式下，接口电路接收并锁存跨越隔离屏障所接收到的信号。在系统侧接口电路中，这个锁存操作使得系统侧接口电路能够向线路侧接口电路传递功率，甚至在线路侧接口电路正在向系统侧接口电路发送信号时也能进行所述功率传递。此外，在线路侧接口电路中，所述锁存操作使得三态缓冲器能够用作整流器。本专利技术还提供了一种在包括隔离屏障的通信接口内使用的通信协议。在该通信协议中的一个帧包括一个或多个前向数据位；一个或多个前向控制位；一个或多个反向数据位，以及一个或多个反向控制位，它们通过曼彻斯特编码方法被编码，从而维持隔离屏障的通量平衡。该通信帧还可以包括一个或多个“填充”位，其可以根据在帧中的前向和反向数据位的数目被添加或去除，使得通信接口可以在保持固定时钟频率的同时适应一个以上的数据吞吐速率。所述帧还可包括“同步”模式，该模式包括具有相同值的3个连续的循环。本专利技术还提供了一种用于按照上述的通信协议跨越隔离屏障传送信号的方法。附图说明下面将结合附图详细说明本专利技术的不同实施例，其中图I是表示根据本专利技术的数字通信链路的方块图2是表示根据本专利技术的数字通信链路的操作的时序图3是表示适用于根据本专利技术的数字通信链路的帧的构成的帧结构图4是表示适用于根据本专利技术的数字通信链路的具有奇数个循环的帧的构成的另一帧结构图5是进一步表示根据本专利技术的数字通信链路的电路图6是表示根据本专利技术的数字通信链路中的功率传递的概念图7是表示根据本专利技术的数字通信链路的单端实施例的电路图；以及图8是表示在根据本专利技术的数字通信链路中功率传递和前向-反向传输比之间的关系的图表。具体实施方式本专利技术提供了一种DAA中在线路侧电路和系统侧电路之间的隔离数字通信链路。 根据本专利技术，使用单个的变压器作为隔离屏障。通过使用单一变压器隔离屏障(STIB)，可以从系统侧接口电路(SSIC)传递足以操作线路侧接口电路(LSIC)的功率量，而不依赖于电话线路作为主要电源。STIB可以承载数据、时钟和功率信号。图I示出了根据本专利技术的数字通信链路。数字通信链路100包括系统侧接口电路 (SSIC)180和线路侧接口电路(LSIC) 182，它们由STIB 136隔开。优选地，SSIC 180和LSIC 182中的每一个被分别集成在一个单个的集成电路上。STIB 136最好是具有大的功率容量和低的阻抗的表面安装元件。SSI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于跨传输介质向线路侧电路传递功率的系统侧电路，包括：接口电路，其适于：接收由线路侧电路施加到传输介质上的第一接收信号；以及通过加强由所述第一接收信号，经由传输介质将功率传递到线路侧电路，其中所述接口电路适于通过如下来加强所述第一接收信号：放大所述第一接收信号来产生第一放大信号，以及将所述第一放大信号加到所述所述第一接收信号。
【技术特征摘要】
2005.06.23 US 11/159,5371.一种用于跨传输介质向线路侧电路传递功率的系统侧电路，包括 接口电路，其适于 接收由线路侧电路施加到传输介质上的第一接收信号；以及 通过加强由所述第一接收信号，经由传输介质将功率传递到线路侧电路， 其中所述接口电路适于通过如下来加强所述第一接收信号 放大所述第一接收信号来产生第一放大信号，以及 将所述第一放大信号加到所述所述第一接收信号。2.如权利要求I所述的系统侧电路，其中所述接口电路包括第一锁存器，所述所锁存器包括 第一接口端，其适于连接到所述传输介质以接收所述第一接收信号；以及第一缓冲器，其具有连接到所述第一接口端的输出端和数据输入端，所述数据输入端可切换地链接到所述第一接口端。3.如权利要求2所述的系统侧电路，其中 所述接口电路进一步包括电源端，所述电源端连接到所述第一缓冲器并适于接收电源电压，并且 当所述第一缓冲器的数据输入端连接到所述第一接口端时，所述第一接口端处的所述第一接收信号使所述第一缓冲器利用来自所述电源电压的能量加强所述第一接收信号。4.如权利要求2所述的系统侧电路，其中所述第一缓冲器进一步包括 锁存控制端，其适于接收用于使能或禁用所述第一缓冲器的锁存控制信号。5.如权利要求2所述的系统侧电路，其中所述第一缓冲器还包括 连接在所述第一缓冲器的数据输入端和输出端之间的互补晶体管对。6.如权利要求2所述的系统侧电路，其中所述第一缓冲器是三态缓冲器。7.如权利要求2所述的系统侧电路，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·巴克，P·吉斯，J·G·兰希金，J·D·尤德尔，
申请(专利权)人：艾格瑞系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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