專利名稱：D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用D類功率放大器的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，特別是一DSL線性驅(qū)動(dòng)器，以及一種使用于其中的變壓器。
背景技術(shù)：
數(shù)字用戶線路(DSL)在日常生活中提供了關(guān)鍵的技術(shù)，并且?guī)椭纳仆ㄐ啪W(wǎng)路的速度，這是因?yàn)镈SL可以在現(xiàn)存的以銅作為基礎(chǔ)的電話線路上提供極快的數(shù)據(jù)傳輸，在DSL中，寬頻帶數(shù)據(jù)信號(hào)是在比傳統(tǒng)窄頻帶電話信號(hào)更高上許多的頻率上進(jìn)行傳輸，再者，由于兩種型態(tài)的信號(hào)，該窄頻帶電話信號(hào)以及該寬頻帶數(shù)據(jù)信號(hào)，皆通過(guò)相同的用戶線路來(lái)進(jìn)行傳輸，因此，提供分配器裝置(splitter devices)，以用于在該用戶線路的兩個(gè)終點(diǎn)處，第一為位在交換中心(central office)、或切換中心處以及第二為位在用戶位置的終點(diǎn)終端處，進(jìn)行該兩種型態(tài)的信號(hào)的分配以及重新結(jié)合。
圖1顯示，例如，與一數(shù)據(jù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)(data over lay network)共存的一音頻電話網(wǎng)絡(luò)(audio telephone network)的示意拓樸(topology)。
一交換中心CO通過(guò)用戶線路SL1，SL2，...，SLN而耦接至所述用戶S1，S2，...，SN，其中，在每一個(gè)位置處，皆提供分配器裝置SP0，SP1，SP2，...，SPN，以用于分開以及結(jié)合該DSL寬頻帶以及電話窄頻帶信號(hào)。
在該交換中心CO處以及在所述用戶位置處所產(chǎn)生的信號(hào)必須滿足某些需求，而用于“非對(duì)稱式數(shù)字用戶線路(ADSL)”收發(fā)器的一示范性標(biāo)準(zhǔn)則是提供有ITU-T推薦G.992.1(IUT-T recommendation G.992.1)(06/99)，系列G傳輸系統(tǒng)與媒體(series GTransmission systems andmedia)，數(shù)字系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)，再者，用于在該非對(duì)稱式數(shù)字用戶線路上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的一共同線路是通過(guò)離散多頻音調(diào)制(discrete multitonemodulation，DMT)而加以提供，在DMT中，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊唤o定頻率范圍被分解成為一些窄頻帶，以使用作為個(gè)別的數(shù)據(jù)鏈路，而在ADSL中，數(shù)據(jù)傳輸則是大約發(fā)生在20kHz以及1Hz之間。
一線路碼的功率譜密度(power spectral density，PSD)定義在該頻域(frequency domain)中的所述線路碼功率的分布，因?yàn)樵谠揇SL標(biāo)準(zhǔn)中所使用的所述頻率一定不能受到在該相同頻帶中的其它應(yīng)用，例如，無(wú)線傳輸，的干擾，因此，即導(dǎo)入了所謂的PSD屏蔽，而一PSD屏蔽是一具體載明一線路碼所允許的最大PSD的模版(template)，并且，PSD屏蔽被使用作為一DSL技術(shù)的設(shè)計(jì)以及執(zhí)行的指導(dǎo)方針。
圖2顯示根據(jù)該ITU-T G992.1推薦ADSL標(biāo)準(zhǔn)的一傳輸PSD屏蔽。
該傳輸ADSL PSD屏蔽為分段的連續(xù)(piecewise continuous)，并且，需要，至多為在15dB之0-4kHz頻帶中之最大功率4kHz的-97.5dBm/Hz，介于4(對(duì)應(yīng)于-92.5dB/Hz峰值需求)以及24.875kHz(對(duì)應(yīng)于-36.5dB/Hz峰值需求)之間的一斜率21dB/octave，介于25.875以及1104kHz之間的-36.5dBm/Hz，介于1104以及3093kHz之間的一負(fù)斜率-36dB/oct，以及超過(guò)3090kHz時(shí)的-90dBm/Hz，以作為一峰值需求(peak requirement，PR)，甚至，某些標(biāo)準(zhǔn)需要該功率譜密度在超過(guò)4545kHz時(shí)低于-110dB/Hz，再者，在超過(guò)4545kHz之任何1MHz寬的滑動(dòng)頻率窗口(sliding frequency window)中，該最大功率必須低于50dBm，以及，該最大傳輸總功率則是在25.875kHz以及1104kHz之間一定不能大于19.8dBm。
為了通過(guò)包括一對(duì)銅電纜的該電話線路，亦稱之為用戶線路、或雙絞線(twisted pair line)，而傳輸所述ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)，則該交換中心必須被提供以線性驅(qū)動(dòng)器，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器會(huì)補(bǔ)償線路的衰減，并且，它們必須遵守該P(yáng)SD屏蔽需求，并且，一線性驅(qū)動(dòng)器亦必須以該線路編碼的(line-coded)ADSL信號(hào)能夠在所述用戶位置的下游、以一足夠的強(qiáng)度被接收的方式，而將其放大，類似地，線性驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該要被提供在所述用戶位置處，以用于將ADSL數(shù)據(jù)向上游傳輸至該交換中心，其中，兩種線性驅(qū)動(dòng)器皆必須遵守有關(guān)所述相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所提出之所述PSD屏蔽的類似需求。
一線性驅(qū)動(dòng)器的一基本構(gòu)件為一功率放大器，以用于通過(guò)該電話線路而加以傳輸?shù)姆糯笤揂DSL信號(hào)。
傳統(tǒng)上，所使用的為線性AB類放大器(linear class-ABamplifier)，然而，在一AB類放大器中的驅(qū)動(dòng)晶體管是受到偏壓后才在其線性區(qū)域中操作，所以，如此結(jié)果是，它們總是會(huì)處于一開啟狀態(tài)，并且，擷取珍貴的靜態(tài)電流，而此則會(huì)導(dǎo)致一無(wú)效率的功率消散，舉例而言，一最先進(jìn)的類B線性驅(qū)動(dòng)器在傳輸100mW時(shí)會(huì)消耗750mW，這樣的功率效率僅為13％而已。
一種改善一功率放大器之該功率效率的方法是，將輸出晶體管操作成為開關(guān)，圖3顯示原則上如此之一D類放大器的示意圖。
該示意的D類放大器CDA包括一比較器CP，以用于接收一三角波信號(hào)T1，進(jìn)而提供由一三角波產(chǎn)生器TG所產(chǎn)生的一切換頻率FS，以及用于接收一輸入信號(hào)S1，并且，該比較器CP將該三角波T1與該輸入信號(hào)S1進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一可變負(fù)載循環(huán)方波信號(hào)(variable duty cycle squaresignal)S2，而在實(shí)行時(shí)，一脈沖串行(pulse train)加以產(chǎn)生為具有正比于該輸入信號(hào)S1位準(zhǔn)的一負(fù)載循環(huán)，接著，此脈沖寬度調(diào)制信號(hào)S2被耦接至互補(bǔ)式輸出晶體管M1，P1的所述柵極，其中，所述晶體管的分別的源極漏極路徑是串聯(lián)于供給電壓VDD以及接地GND之間，然后，已放大的輸出信號(hào)S3即可以在所述源極漏極路徑之間的一節(jié)點(diǎn)處被分接。
在實(shí)行時(shí)，具有正比于該輸入信號(hào)位準(zhǔn)之一負(fù)載循環(huán)的該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)在比該輸入信號(hào)S1的頻率高上許多的一切換頻率FS時(shí)，開啟以及關(guān)閉所述互補(bǔ)式輸出晶體管M1，P1，因此，功率即會(huì)充足地自該功率供給被遞送至該負(fù)載(load)。
使用D類放大器的線性驅(qū)動(dòng)器達(dá)成大約25％的一功率效率，然而，D類放大器的一個(gè)缺點(diǎn)則是在于，必須提供會(huì)將高頻載波、或切換頻率FS移除的一低通濾波器，因此，在一線性驅(qū)動(dòng)器裝置中被需要適當(dāng)?shù)嘏渲靡噪姼幸约半娙?，以確保其有效性。
原則上，圖4顯示一最先進(jìn)的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置，正如其類似于在國(guó)際專利申請(qǐng)WO 03107532中所公開的一樣。
已知技術(shù)的該線性驅(qū)動(dòng)器LD包括一差動(dòng)D類切換放大器(differential class-D switching amplifier)DCDA，其在一切換頻率FS時(shí)操作，并且，接收該交換中心CO所產(chǎn)生的該輸入傳輸信號(hào)Z1，接著，該雙線路傳輸信號(hào)Z1被放大，且被該放大器DCDA輸出為一已放大傳輸信號(hào)Z2，然后，包括在該雙線路12-1、12-2之每一個(gè)線路中的一電感L1，L2，以及包括被連接在該雙線路12-1、12-2的該兩個(gè)線路之間的一電容C，的一低通濾波器LPF濾波該已放大傳輸信號(hào)Z2，最后，該已放大且已濾波信號(hào)通過(guò)一變壓器T而耦接至該雙線路用戶線路14-1、14-2，以作為一輸出傳輸信號(hào)Z3。
包括至少二個(gè)電感以及電容的該低通濾波器LPF是受到控制的，因而會(huì)抑制在起源于該D類放大器DCDA之該切換頻率FS的該已放大傳輸信號(hào)Z3中的信號(hào)碼元(signal element)，其中，該切換頻率FS可以落在與所述ADSL數(shù)據(jù)鏈路的所述載波頻率距離足夠遠(yuǎn)的大約10MHz的區(qū)域之中，因此，在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置中的該低通濾波器必須進(jìn)行調(diào)整，以提供符合一ADSL標(biāo)準(zhǔn)的一功率譜密度，所以，為了這個(gè)目的，該P(yáng)SD超過(guò)3093kHz的部分必須至少低于-90dBm/Hz。
不過(guò)，缺點(diǎn)卻是在于，所述電感L1以及L2必須放置在承載該線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一電路板之上，而此則是會(huì)導(dǎo)致額外的熱消散，以及所述電感所需要額外的組裝步驟與相當(dāng)大量的空間，因此，對(duì)包括一D類功率放大器之線性驅(qū)動(dòng)器而言，超過(guò)功率效益的增益的額外成本即會(huì)因?yàn)樵谝浑娐钒迳鲜褂秒x散電感而被產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的即在于提供一種具有低功率消耗以及僅具有少量離散器件(discrete components)的小巧、且具成本效益的線性驅(qū)動(dòng)器裝置。
此目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置，以及通過(guò)一種具有權(quán)利要求13的特征的在本發(fā)明的一線性驅(qū)動(dòng)器中所使用的變壓器而加以達(dá)成。
本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置包括具有一切換頻率FS的一D類切換放大器，且該D類放大器接收一輸入傳輸信號(hào)，以及輸出一已放大傳輸信號(hào)，再者，本發(fā)明的裝置更進(jìn)一步地包括具有一預(yù)定的漏電感的一變壓器，以用于接收該已放大傳輸信號(hào)，以及輸出一已變壓信號(hào)，而作為一輸出傳輸信號(hào)，其中，該漏電感是預(yù)定的，以用于低通濾波該已放大傳輸信號(hào)。
再者，本發(fā)明更進(jìn)一步地提供一種在一線性驅(qū)動(dòng)器裝置中使用的變壓器，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置包括一放大器，以用于接收一輸入傳輸信號(hào)與輸出一已放大傳輸信號(hào)，此外，本發(fā)明的該變壓器則是具有一預(yù)定的漏電感及/或雜散電容(stray capacitance)，并且，該漏電感及/或雜散電容是預(yù)定的，以用于低通濾波該已放大傳輸信號(hào)。
本發(fā)明的基本想法在于抑制利用雜散電感，例如，線圈、或至少降低在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置中的離散組件的數(shù)量，并且替代地，利用該變壓器所呈現(xiàn)的漏電感，以用于低通濾波，此想法使得一線性驅(qū)動(dòng)器裝置變得更小，僅具有少量的離散器件，以及因此具成本效應(yīng)，另外，該D類放大器的使用可以確保低功率消耗，但卻同時(shí)可以至少符合所述ADSL PSD屏蔽需求。
在本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置的較佳實(shí)施例中，該漏電感是預(yù)定的，以最小化在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置之該功率譜密度(power spectral density)中之一共振頻率時(shí)的一共振，其中，該共振是由于該D放大器的該切換頻率所造成，而特別具有優(yōu)勢(shì)地是，在此方式中，由于該P(yáng)SD可以根據(jù)一相關(guān)的PSD屏蔽而更容易地被塑形，因此，在該已放大輸出傳輸信號(hào)中源自于切換頻率的貢獻(xiàn)即可已被降低。
較佳地是，所述信號(hào)是包括離散多頻音調(diào)制信號(hào)(discrete multitonemodulated signal)的ADSL信號(hào)的雙線路信號(hào)，且在耦接該D類放大器以及該變壓器的一雙線路上傳播，較佳地是，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置為一ADSL收發(fā)器的部分，并且，是符合一ADSL及/或ADSL+標(biāo)準(zhǔn)。
在本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一另一較佳實(shí)施例中，一電容被連接在承載該D類放大器以及該變壓器間的該雙線路信號(hào)的兩個(gè)線路之間，較佳地是，一漏電感以及所述電容形成具有比該可能由該D類放大器的該切換頻率所造成的共振頻率更低之一截止頻率的一低通濾波器。
在本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一另一較佳實(shí)施例則是包括串聯(lián)連接在該D類放大器以及該變壓器間的該兩個(gè)線路之間的兩個(gè)電容，其中，在該兩個(gè)電容間的一節(jié)點(diǎn)被連接至一參考電壓，并且，通過(guò)調(diào)整參考電壓，差動(dòng)信號(hào)的零點(diǎn)可以進(jìn)行位移以及校準(zhǔn)。
在一替代實(shí)施例中，該變壓器更進(jìn)一步地具有一雜散電容(straycapacitance)，而該雜散電容則是會(huì)是預(yù)定的，以最小化在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置之該功率譜密度中的該共振，此較佳實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)為，用于截止對(duì)該已放大輸出傳輸信號(hào)的源自該切換D類放大器的貢獻(xiàn)的一低通濾波器已經(jīng)被并入該線性驅(qū)動(dòng)器裝置的該變壓器之中，因此，一線性驅(qū)動(dòng)器僅會(huì)需要一最少利的離散電子裝置，所以，該線性驅(qū)動(dòng)器會(huì)變得更小、更具成本效益，以及更簡(jiǎn)單，以建立在一電路板之上。
在根據(jù)本發(fā)明的該線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一另一較佳實(shí)施例之中，一另一低通濾波器被耦接于該D類放大器以及該變壓器之間，而該另一低通濾波器的加入則是可以改善所述濾波器性質(zhì)，以及造成能夠符合甚至比所敘述者更嚴(yán)格的PSD屏蔽需求。


接下來(lái)，本發(fā)明以附圖的概要用途作為參考而進(jìn)行解釋。其顯示圖1顯示一示意DSL網(wǎng)絡(luò)；圖2顯示DSL原則上的一功率譜密度屏蔽；圖3顯示一切換放大器的一示意圖；圖4顯示根據(jù)已知技術(shù)的一D類線性驅(qū)動(dòng)器的示意圖；圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一示意方框圖；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一第一較佳實(shí)施例的示意圖；圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一第二較佳實(shí)施例的示意圖；以及圖8顯示原則上根據(jù)本發(fā)明的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一功率譜密度。
在所有附圖的顯示中，若未不同地指出時(shí)，則相同的、或功能上等效的組件即會(huì)標(biāo)示以相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖4已經(jīng)敘述于說(shuō)明書的前言之中。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一方框圖。
本發(fā)明的該線性驅(qū)動(dòng)器裝置1包括具有兩個(gè)輸入終端4，5，以及兩個(gè)輸出終端8，9的一D類切換放大器2，其中，該D類切換放大器2具有一切換頻率FS，并且，接收在一交換中心CO中、或來(lái)自該交換中心CO的一輸入傳輸信號(hào)Z1，以及輸出一已放大的傳輸信號(hào)Z2至一雙線路12-1、12-2，再者，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置更進(jìn)一步地包括具有一預(yù)定之漏電感的一變壓器3，以用于在其兩個(gè)輸入終端6，7上接收該已放大傳輸信號(hào)Z2，其中，該變壓器將該已放大傳輸信號(hào)Z2耦接至該雙電話線路14-1、14-2，并且，該變壓器亦會(huì)在其輸入終端6，7上接收該放大器傳輸信號(hào)Z2，以及在其輸出終端10，11上將輸出傳輸信號(hào)Z3輸出至一用戶線路SL，同時(shí)，該變壓器3的一漏電感是為了該已放大傳輸信號(hào)Z2的低通濾波而加以預(yù)定。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明之線性驅(qū)動(dòng)器裝置1的一較佳實(shí)施例。該較佳實(shí)施例基本上包括與圖5相同的組件，但是，卻額外地包括一電容13，位在該D類放大器2與該變壓器3間的該雙線路12-1、12-2的兩個(gè)線路之間，再者，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置1更進(jìn)一步地包括一互補(bǔ)式低通濾波器15，位在該D類放大器2與該變壓器3之間，其中，該變壓器3加以繪制為其具有被耦接在每一個(gè)輸入終端6、7，輸出終端10、11，以及該分別的變壓器線圈CL之間的一漏電感LI的等效電路圖，而且，該變壓器3的所述效電路圖亦顯示了位在該兩個(gè)輸入終端6，7之間，以及位在該兩個(gè)輸出終端10，11之間的雜散電容(stray capacitances)SC。
在該交換中心之中，作為一ADSL信號(hào)的一離散多頻音調(diào)制信號(hào)(discrete multitone modulated signal)Z1加以產(chǎn)生，并且，被饋送進(jìn)入該D類放大器2之中，經(jīng)由其輸入終端4、5，接著，該D類切換放大器2放大該傳輸信號(hào)Z1，然后再將該已放大的傳輸信號(hào)Z2輸出至包括所述線路12-1、12-2的該雙線路，再者，該相同的已放大傳輸信號(hào)Z2則通過(guò)已經(jīng)根據(jù)某一PSD屏蔽而對(duì)所述已放大傳輸信號(hào)進(jìn)行預(yù)先塑形的一互補(bǔ)式低通濾波器15而進(jìn)行濾波，另外，該變壓器3的該漏電感LI與該雜散電容SC與一電容器13一起形成一另一低通濾波器，而其中，該漏電感LI以及所述電容13、SC是預(yù)定的，以在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置1的該功率譜密度PSD中之一共振頻率RF時(shí)，最小化一共振，在此，該共振是由于該D類放大器2的該切換頻率FS所造成，接著，該藉此而受到處理的已放大傳輸信號(hào)Z2被耦接至最終會(huì)形成該用戶線路SL的該雙線路14-1、14-2，以作為該輸出傳輸信號(hào)Z3。
雖然該D類放大器2的該切換頻率FS引起在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置1的該功率譜密度中的一共振，但是，該漏電感LI、該雜散電容SC、以及該電容13的特別選擇卻會(huì)造成對(duì)于該共振的一足夠壓制，因此，在不需要恢復(fù)于該線性驅(qū)動(dòng)器裝置1中的個(gè)別離散電感的情形下，即可以達(dá)成符合一ADSL標(biāo)準(zhǔn)所需要之一PSD屏蔽的一功率譜密度，所以，相關(guān)于已知技術(shù)的線性驅(qū)動(dòng)器，一使用本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置1的線性驅(qū)動(dòng)器具有一較小的體積，由于該D類放大器而顯示一低功率消耗，僅包括少量的離散器件，以及因此而比已知的線性驅(qū)動(dòng)器更具成本效益。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明之線性驅(qū)動(dòng)器裝置1的一第二較佳實(shí)施例。該第二實(shí)施例包括與圖6中相同的組件，其中，兩個(gè)電容13a、13b被串聯(lián)連接于該D類放大器2與該變壓器3間的該雙線路12-1、12-2的兩個(gè)線路之間，以取代一單一單元13，并且，在該兩個(gè)電容13a、13b之間的一節(jié)點(diǎn)16被連接至一參考電壓VR，而較佳地是，該參考電壓落在一介于接地GND以及一正、及/或負(fù)供給電壓之間的范圍之中，通過(guò)改變?cè)搮⒖茧妷篤R，即可以調(diào)整在所述線路12-1、12-2上之所述差動(dòng)信號(hào)的零點(diǎn)，此外，由于該變壓器3有可能存在其雜散電容的一非對(duì)稱分布，因此，使用該參考電壓VR允許在一較佳的信號(hào)品質(zhì)和獲得改善的低通濾波之上計(jì)算所述差動(dòng)信號(hào)，并因此而導(dǎo)致該較佳的信號(hào)品質(zhì)和獲得改善的低通濾波。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明之一D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的一示范性功率譜密度，以及一分別的ADSL PSD屏蔽。
該根據(jù)本發(fā)明的D類線性驅(qū)動(dòng)器裝置的該P(yáng)SD的關(guān)鍵區(qū)域?yàn)樵谠摫贿x擇為10MHz之切換頻率附近的頻率，不過(guò)，除了10MHz之外的切換頻率亦可以實(shí)現(xiàn)在一D類功率放大器之中，然而，該切換頻率FS應(yīng)高于所述ADSL頻道的所述頻率，在該P(yáng)SD之中，清楚地顯示在10MHz附近的共振，而該共振是低于90dBm/Hz，也因比符合該DSL標(biāo)準(zhǔn)的該峰值需求，其中，在該振蕩頻率FR處之該振蕩的強(qiáng)烈衰減、或抑制是通過(guò)增加一已知變壓器的該漏電感所加以達(dá)成。
通常，變壓器被構(gòu)造為具有一盡可能低的漏電感，舉例而言，根據(jù)申請(qǐng)人的研究顯示，對(duì)在ADSL線性驅(qū)動(dòng)器中所使用的一典型變壓器裝置增加一2μH至18μH的漏電感，即足夠以產(chǎn)生一低通濾波，而實(shí)現(xiàn)該P(yáng)SD屏蔽需求，所以，本發(fā)明對(duì)于該變壓器的該漏電感的增加導(dǎo)致出色的低通濾波效應(yīng)，也因此會(huì)降低在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置之剩余部分中之離散器件，例如，線圈、電容器、及/或電阻等，的數(shù)量，此外，在一變壓器的該漏電感中的本發(fā)明低通過(guò)率的額外細(xì)微調(diào)整，其則是可以通過(guò)所述已分布電容、或該變壓器的雜散電容的一受控制改變而加以達(dá)成。
本發(fā)明將用于低通濾波一已放大ADSL信號(hào)的離散電感轉(zhuǎn)換成為在一線性驅(qū)動(dòng)器中的一變壓器的該漏電感，及/或雜散電容的概念，造成僅包含少量離散器件的小巧且具成本效益的線性驅(qū)動(dòng)卡，此外，在如此地包括一功率效率D類放大器(已切換放大器)地一線性驅(qū)動(dòng)器的該功率譜密度中，該切換頻率時(shí)的共振、或峰值是會(huì)通過(guò)該雜散電容、該漏電感、及可選擇之電容所執(zhí)行的該低通濾波而獲得足夠地抑制，同時(shí)，該P(yáng)SD亦會(huì)遵守至少該ADSL PSD屏蔽需求。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以本發(fā)明地線性驅(qū)動(dòng)器裝置的特別實(shí)施例作為參考而進(jìn)行解釋，但是，本發(fā)明的范圍并非意欲于受限于此，而是要通過(guò)所附權(quán)利要求而加以定義，并且相信，本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置可以經(jīng)本領(lǐng)域地技術(shù)人員的修飾而仍不脫離本發(fā)明的精神，特別地，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置可以用作ADSL、或其它寬頻帶應(yīng)用的一收發(fā)器系統(tǒng)的部分，再者，變壓器的該漏電感、及/或該雜散電容的改變及控制則是可以通過(guò)各種獨(dú)特的技術(shù)，例如，通過(guò)改變?cè)谠撟儔浩髦?shù)間之間隔的尺寸、增加特殊的絕緣材質(zhì)、或介電質(zhì)、選擇特別的幾何學(xué)、或材質(zhì)，而加以實(shí)現(xiàn)。
參考符號(hào)列表CO central office 交換中心SP0，SP1，SP2，...，SPN splitter device分配裝置SL1，SL2，...，SLN subscriber line用戶線路S1，S2，...，SN subscriber 用戶PSD power spectral density 功率譜密度PR peak requirement 峰值需求VDD supply voltage 供給電壓GND ground 接地TG triangle wave generator三角波產(chǎn)生器T1 triangle wave signal 三角波信號(hào)S1 input signal 輸入信號(hào)CP comparator 比較器S2 pulsed signal 脈沖信號(hào)M1，P1 transistor 晶體管S3 amplified signal 已放大信號(hào)CDA class-D amplifier D類放大器Z1 transmit signal傳輸信號(hào)Z2 amplified transmit signal 已放大傳輸信號(hào)Z3 output transmit signal 輸出傳輸信號(hào)DCDA differential class-D amplifier 差動(dòng)D類放大器L1，L2 inductances電感Ccapacitor 電容器LPF low-pass filter低通濾波器Ttransformer變壓器LD line driver線性驅(qū)動(dòng)器VR reference voltage 參考電壓1line driver arrangement線性驅(qū)動(dòng)器裝置
2class-D amplifier D類放大器3transformer 變壓器4，5，6，7 input terminals 輸入終端8，9，19，11 output terminals 輸出終端12-1，12-2 dual line 雙線路13，13a，13b capacitor 電容器14-1，14-2 dual line 雙線路15 low-pass filter 低通濾波器16 node 節(jié)點(diǎn)L1 leakage inductance漏電感SC stray capacitance 雜散電容CL transformer coil 變壓器線圈FS switching frequency 切換頻率FR resonance frequency 共振頻率
權(quán)利要求
1.一種線性驅(qū)動(dòng)器裝置，包括(a)一D類切換放大器，其具有一切換頻率，且該D類放大器接收一輸入傳輸信號(hào)并輸出一已放大傳輸信號(hào)；以及(b)一變壓器，其具有一預(yù)定的漏電感，用于接收該已放大傳輸信號(hào)并輸出一已變壓信號(hào)以作為一輸出傳輸信號(hào)，其中，該漏電感為了該已放大傳輸信號(hào)的低通濾波而被預(yù)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該漏電感是預(yù)定的，以使在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置的功率譜密度(power spectral density)中的一共振頻率處的一共振最小化，其中，該共振由該D放大器的該切換頻率所造成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，所述信號(hào)為雙線路信號(hào)，而該D類放大器以及該變壓器各自具有兩輸入終端以及兩輸出終端，且兩者通過(guò)一雙線路而串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，所述雙線路信號(hào)是離散多頻音調(diào)制信號(hào)(discrete multitone modulated signal)的ADSL信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，至少一電容連接在該D類放大器以及該變壓器間的該兩線路間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，兩電容串聯(lián)連接在該D類放大器以及該變壓器間的該兩線路之間，以及其中，在該兩電容間的一節(jié)點(diǎn)會(huì)連接至一參考電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該漏電感以及所述電容會(huì)形成具有比該共振頻率更低的一截止頻率(cutoff frequency)的一低通濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該變壓器更進(jìn)一步地具有一雜散電容(stray capacitance)，且該雜散電容是預(yù)定的，以使在該線性驅(qū)動(dòng)器裝置的該功率譜密度中的該共振最小化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，一低通濾波器會(huì)被耦接于該D類放大器以及該變壓器間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器具有符合一ADSL及/或ADSL+標(biāo)準(zhǔn)的一功率譜密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器為一ADSL收發(fā)器的部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性驅(qū)動(dòng)器裝置，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置還包括電阻及/或電感。
13.一種在一線性驅(qū)動(dòng)器裝置中使用的變壓器，其中，該線性驅(qū)動(dòng)器裝置包括一用于接收一輸入傳輸信號(hào)與輸出一已放大傳輸信號(hào)的放大器，以及其中，該變壓器具有一預(yù)定的漏電感及/或雜散電容，并且，該漏電感及/或雜散電容為了該已放大傳輸信號(hào)的低通濾波而被預(yù)定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的變壓器，其中，該放大器為具有一切換頻率的一D類切換放大器。
全文摘要
線性驅(qū)動(dòng)器裝置包括具有一切換頻率的一D類切換放大器，其用于接收一輸入傳輸信號(hào)并輸出一已放大傳輸信號(hào)，以及包括具有一預(yù)定的漏電感的一變壓器，其用于接收該已放大傳輸信號(hào)并輸出一已變壓信號(hào)以作為一輸出傳輸信號(hào)。該漏電感是針對(duì)該已放大傳輸信號(hào)的低通濾波而被預(yù)定。該線性驅(qū)動(dòng)器裝置會(huì)顯著地降低用于形成低通濾波器的額外離散電感、電容、及/或電阻的數(shù)量。而特別地是，本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置會(huì)因?yàn)橛性揇類切換放大器而具有高功率效能。此外，該預(yù)定的漏電感因在該功率譜密度中的該D類放大器的該切換頻率而產(chǎn)生一共振抑制，因此，本發(fā)明的線性驅(qū)動(dòng)器裝置至少符合ADSL PSD屏蔽需求。
文檔編號(hào)H03F3/20GK1671045SQ20051000566
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者K·S·巴卡雷, B·博金格, C·－M·約翰遜, L·卡爾斯森, T·I·蘭達(dá)赫 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司