專利名稱：使用高頻變壓器進行電隔離的數(shù)據(jù)接入裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于選擇性地使電路彼此隔離的隔離阻障裝置(isolationbarrier)。這種隔離阻障裝置用于調(diào)制解調(diào)器和其他設(shè)備中，尤其用于那些需要設(shè)備與公共電話網(wǎng)之間的電隔離阻障的設(shè)備。
聯(lián)邦通信委員會部分68已經(jīng)要求，公共電話網(wǎng)的電連接在直接連接到該網(wǎng)的電路(稱為“線路端”電路)與例如調(diào)制解調(diào)器等的直接連接到住宅電力的電路(稱為“系統(tǒng)端”電路)之間提供隔離阻障裝置。這種隔離阻障裝置必須提供隔離，使得施加在設(shè)備的各個點之間的50Hz或60Hz rms的一千伏特或一千五百伏特的高壓電壓源引起不超過10毫安培的漏電流。
隔離阻障的理論是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。例如，美國專利第6,137,827號詳細(xì)地公開了隔離阻障的理論和背景，以引用方式包含了很多示出隔離阻障和使用隔離阻障的設(shè)備的專利。一般地，在設(shè)備的數(shù)據(jù)接入裝置(DAA)中提供電隔離。美國專利號6,137,827及其中以引用方式包含的專利，都以引用方式包含在本文的內(nèi)容中。
傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器在它的DAA中使用話音頻帶變壓器來提供電隔離阻障。這種變壓器攜帶發(fā)送信號和接收信號。使用一種用于耦合四線電路與兩線電路的混合類型電路，來進行這兩個信號的分離。混合電路是現(xiàn)有技術(shù)中熟知的，它具有排列成兩對的四套端子，被設(shè)計成當(dāng)其中一對端子被適當(dāng)?shù)亟K止時，在另一對的兩套端子之間產(chǎn)生高損耗。已知使用話音頻帶變壓器DAA的調(diào)制解調(diào)器具有高可靠性。然而，話音頻帶變壓器必須處理大約100-4000Hz的低頻(LF)信號。
變壓器中失真的主要來源是引起信號諧波的非線性。對于話音頻帶信號，很多諧波落在相同的100-4000Hz頻帶內(nèi)。信號諧波的特征在于在多個所需的信號頻率上存在不必要的能量。所以，500Hz處的信號頻率分量將引起1000Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz、3000Hz、3500Hz和4000Hz的噪音；全部落在所需的信號頻帶內(nèi)。另一方面，如果信號被調(diào)制到高頻上，例如1MHz，那么所需的信號將在0.996MHz到1.004MHz的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在，500Hz分量在0.9995MHz和1.0005MHz上。最低諧波在1.9999MHz，正好在最高信號頻率1.004MHz之上。因此，簡單的低通濾波器就能夠用來消除諧波，并且將不會在所需的信號中引起失真。變壓器的線性度很大程度上依賴于其磁芯的磁感應(yīng)密度。磁感應(yīng)密度越高，變壓器的線性越低，而信號諧波的能量越高。因此，對話音變壓器提出了高線性度的要求，這通常會增加它的尺寸和成本。
此外，使用話音頻帶變壓器的調(diào)制解調(diào)器DAA一般使用直接驅(qū)動器手段。在這種手段中，來自調(diào)制解調(diào)器驅(qū)動器的發(fā)送信號直接通過變壓器前行，而無需進一步的放大。該直接驅(qū)動器手段需要變壓器來傳遞高發(fā)送功率，進一步增加了對變壓器的線性度要求。由于存在這些缺陷，具有這種類型電隔離的令人滿意的話音頻帶變壓器是體積大且昂貴的。
這些是解決該問題的幾種途徑。一種途徑是使用數(shù)字變壓器或脈沖變壓器來代替話音頻帶變壓器。然而，數(shù)字或脈沖變壓器是二元的，因此不能夠同時攜帶兩個信號—發(fā)送信號和接收信號。為了允許發(fā)送信號和接收信號被可接受地發(fā)送，或者使用兩個脈沖變壓器，一個用于發(fā)送信號，另一個用于接收信號，或者求助于一些種類的時分多路復(fù)用方法，來交替地攜帶發(fā)送信號和接收信號。然而，這種時分多路復(fù)用方法將破壞信號的自同步(self-clock)能力。因此，時鐘信號要由不同的裝置攜帶，一般地使用另一個變壓器，進而增加了產(chǎn)品的附加費用。數(shù)字或脈沖變壓器的另一個缺點是它們必須在它們的飽和范圍內(nèi)操作，這比在它們的非飽和(或“線性”)范圍內(nèi)操作的類似變壓器需要更多的功率。
另一種途徑是使用電容耦合。該途徑使用一個或多個高壓電容器作為電隔離阻障，因為電容器一般呈現(xiàn)較好的線性度。因此，有可能使用混合電路來分離發(fā)送信號和接收信號。另一方面，調(diào)制解調(diào)器中需要的LF話音頻帶信號需要大電容器。這種高壓大電容器是昂貴的。因此，利用一些裝置將信號調(diào)制到較高頻率上，來降低對電容器的要求。
另一種途徑是使用高壓光耦合器。仍然由于這種類型的光器件的典型高度非線性特性，必須將單獨的耦合器用于發(fā)送信號和接收信號。在使用光耦合作為電隔離阻障的DAA中，能夠使用基帶途徑或通帶途徑。在基帶途徑的情況下，話音頻帶信號通過光耦合器直接被發(fā)送。然而，這具有需要很好的方法來補償光耦合器的非線性的缺陷。在通帶途徑的情況下，使用一些裝置將信號調(diào)制到較高頻率上，來降低光耦合器的非線性的影響，從而增加了該方案的額外成本和復(fù)雜性。
除了上述類型的調(diào)制解調(diào)器必須發(fā)送的發(fā)送和接收話音頻帶信號之外，還有控制和狀態(tài)信號也需要通過電隔離阻障。后面提到的這些信號，或者是通過單獨的隔離阻障來攜帶，或者是與話音頻帶信號多路復(fù)用并且通過相同的隔離阻障來攜帶。

發(fā)明內(nèi)容
我們已經(jīng)考察到變壓器的線性度很大程度上依賴于其磁芯中的磁感應(yīng)密度。磁感應(yīng)密度與該變壓器所傳遞的功率成正比，而與磁芯的體積、變壓器的圈數(shù)和信號頻率成反比。換句話說，信號功率越小，磁芯越大，線圈圈數(shù)越多，以及信號頻率越高，那么變壓器的線性越高?；蛘哒f為了取得相同的線性，較小的信號功率和較高的頻率將導(dǎo)致具有較小磁芯及較少線圈圈數(shù)，從而得到較小并且不太昂貴的變壓器。
本發(fā)明使用兩種途徑，來獲得使用一個高頻(HF)變壓器的低成本、可靠的電隔離阻障。首先，我們能夠在電隔離阻障的線路端添加放大器，來降低對變壓器的功率要求。
其次，我們使用一些裝置將信號調(diào)制到較高頻率上。在較高頻率上，由變壓器的非線性產(chǎn)生的任何諧波都在頻帶外。然后，能夠使用簡單的裝置，來消除任何剩余的由變壓器非線性產(chǎn)生的失真。
與數(shù)字或脈沖變壓器不同，HF變壓器不被驅(qū)動到其飽和范圍。因此，實現(xiàn)本發(fā)明需要的功率比使用數(shù)字或脈沖變壓器的傳統(tǒng)隔離裝置所需要的功率要低。同樣，通過在其線性范圍操作HF變壓器，有可能由一個變壓器來同時攜帶發(fā)送和接收信號，而利用HF混合電路來分離兩個方向。


參照附圖能夠更好地理解本發(fā)明，附圖僅僅示出了本發(fā)明實施例的示例，并且不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。本發(fā)明可以容許同等效果的其他實施例，而不背離其范圍。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中基于話音頻帶變壓器的DAA電路，包含用于將四線電路轉(zhuǎn)換成兩線電路的混合電路。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的使用HF變壓器的DAA隔離阻障的框圖。
圖3示出了使用一個HF變壓器隔離阻障和將四線電路轉(zhuǎn)換成兩線電路的混合電路的DAA，其中CODEC整個地位于系統(tǒng)端電路中。
圖4示出了使用兩個HF變壓器隔離阻障的DAA，一個用于TX，一個用于RX，其中CODEC整個地位于系統(tǒng)端電路中。
圖5示出了用于圖3或圖6中的在一個HF變壓器與兩個混合電路之間的連接。
圖6示出了使用一個HF變壓器隔離阻障和將四線電路轉(zhuǎn)換成兩線電路的混合電路的DAA，其中CODEC分布在線路端和系統(tǒng)端電路之間。
圖7輸出了使用兩個HF變壓器隔離阻障的DAA，一個用于TX，一個用于RX，其中CODEC分布在線路端和系統(tǒng)端電路之間。
圖8示出了用于將功率從系統(tǒng)端電路傳遞到線路端電路的示例電路。
圖9示出了用于本發(fā)明中的多路復(fù)用器。
具體實施例方式
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中用于DAA電路的隔離阻障。在該圖中，調(diào)制解調(diào)器在它的DAA中使用話音頻帶變壓器1，來提供電隔離阻障。變壓器攜帶發(fā)送信號和接收信號。這兩個信號的分離是使用將四線電路轉(zhuǎn)換成兩線電路的混合類型電路2來進行的。混合電路在本領(lǐng)域中是已知的，它具有排列成兩對的四套端子，被設(shè)計成當(dāng)其中一對端子被適當(dāng)?shù)亟K止時，在另一對的兩套端子之間產(chǎn)生高損耗。圖1所示的混合電路包含6個阻抗單元Z1-Z6，阻抗元件Z1-Z6通常使用電阻器、電容器或它們的一些組合來實現(xiàn)。在傳統(tǒng)的變壓器DAA中也可以使用其他的混合電路結(jié)構(gòu)。
圖2示出了本發(fā)明的基本原理。在該圖中，HF變壓器24提供隔離。輸入信號21連接到調(diào)制器22，輸入信號可以是模擬的或數(shù)字的。調(diào)制器22的模擬輸出經(jīng)由線路23連接到HF變壓器24的輸入。HF變壓器24的輸出經(jīng)由線路25連接到解調(diào)器26的輸入。解調(diào)器26產(chǎn)生輸出信號27，輸出信號27可以是模擬的或數(shù)字的。不論輸入或輸出信號是數(shù)字的還是模擬的，在本發(fā)明的所有實施例中，提供給HF變壓器24的信號都是模擬的。在調(diào)制器22中可以使用簡單的幅度調(diào)制，來調(diào)制輸入信號21。這能夠通過用時鐘信號乘以輸入信號21來進行。類似地，解調(diào)器26可以使用時鐘信號乘以來自HF變壓器24的信號。由解調(diào)器26使用的時鐘信號可以從信號中得到，或者可以通過單獨的隔離阻障來提供，如圖8所示。在解調(diào)器26中可以包含簡單的低通濾波器，來消除由HF變壓器24引起的諧波失真。輸出信號27基本上與輸入信號21相同。
圖3和4示出了本發(fā)明在DAA應(yīng)用中的使用，其中系統(tǒng)端電路包含CODEC。首先，將描述圖3中的TX信號路徑。將被發(fā)送到線路上的調(diào)制解調(diào)器信號，被以數(shù)字形式從調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)發(fā)送到CODEC 33，CODEC 33將它們轉(zhuǎn)換到模擬形式，并且將它們發(fā)送到MUX 32?？刂菩盘柊l(fā)生器31將模擬形式的控制信號發(fā)送到MUX 32。MUX 32將兩個模擬信號組合成一個“基帶”信號。在優(yōu)選實施例中，兩個信號在頻率上被分離，并且能夠由直接求和電路來組合。組合信號被發(fā)送到調(diào)制器36，調(diào)制器36將組合信號移到更高的頻率上，從而產(chǎn)生“通帶”信號。通帶信號進入高頻混合電路38中，高頻混合電路38將通帶TX信號和通帶RX信號連接到高頻變壓器39。在變壓器的線路端，通帶TX信號通過第二個高頻混合電路42。接著，通帶TX信號被發(fā)送到時鐘恢復(fù)電路41和解調(diào)器43。時鐘恢復(fù)電路41將線路端解調(diào)器43的頻率鎖定到系統(tǒng)端調(diào)制器36的頻率上。解調(diào)器43將信號頻率移回到原始基帶上。該線路端基帶信號被發(fā)送到De-MUX 46，De-MUX 46從TX線路信號中分離出控制信號。在優(yōu)選實施例中，這是通過濾波器組(filter bank)來進行的。該控制信號被發(fā)送到控制電路45，TX線路信號則被發(fā)送到LF混合電路47，LF混合電路47將TX線路信號和RX線路信號連接到線路接口50?？刂齐娐?5基于控制信號來改變線路接口50的特性。線路接口50連接到電話網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在，將描述圖3中的RX信號路徑。來自電話網(wǎng)絡(luò)的模擬RX線路信號進入線路接口50。從這里，它被發(fā)送到LF混合電路47，在LF混合電路47中將它從TX線路信號中分離出來。接著，RX線路信號被發(fā)送到MUX 48。狀態(tài)信號發(fā)生器49以模擬形式將狀態(tài)信號發(fā)送到MUX 48。這些信號是基于線路接口50中的條件而產(chǎn)生的。MUX 48將兩個模擬信號組合成一個基帶信號。組合信號被發(fā)送到調(diào)制器44，調(diào)制器44將組合信號移位到更高的頻率上，從而產(chǎn)生通帶信號。調(diào)制器44的頻率被鎖定到解調(diào)器43的頻率上。該通帶信號進入高頻混合電路42，高頻混合電路42將通帶TX模擬信號和通帶RX模擬信號連接到高頻變壓器39。在變壓器的系統(tǒng)端，通帶RX信號通過第二個高頻混合電路38。接著，通帶RX信號被發(fā)送到解調(diào)器37，解調(diào)器37將信號頻率移回到基帶上。該基帶信號被發(fā)送到De-MUX 34，De-MUX 34從RX線路信號中分離出狀態(tài)信號。該狀態(tài)信號被發(fā)送到狀態(tài)電路35，狀態(tài)電路35將這些信號轉(zhuǎn)換成調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)字指示。例如，這些數(shù)字指示可能是振鈴(ring)指示形式，或者是狀態(tài)寄存器中的比特形式。RX線路信號被發(fā)送到CODEX 33，CODEX 33將其轉(zhuǎn)換成調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)字信號。
圖4所示DAA的操作與圖3的操作非常相似。在這種情況中，存在兩個HF變壓器，一個用于TX信號路徑。一個用于RX信號路徑。由于存在這種分離，不需要高頻混合電路。
圖6和7示出了本發(fā)明在DAA應(yīng)用中的使用，其中CODEC電路分布在線路端和系統(tǒng)端之間。該電路的模擬部分位于線路端，數(shù)字部分位于系統(tǒng)端。首先，將描述圖6中的TX信號路徑。將被發(fā)送到線路上的調(diào)制解調(diào)器信號被以數(shù)字形式發(fā)送到∑-Δ(Sigma Delta)CODEC數(shù)字部分63，∑-ΔCODEC數(shù)字部分63將其轉(zhuǎn)換成過采樣的(over-sampled)1比特數(shù)字形式，并且將其發(fā)送到MUX 62?？刂菩盘柊l(fā)生器61將數(shù)字形式的控制信號發(fā)送到MUX 62。MUX 62將兩個數(shù)字信號組合成一個數(shù)字信號。MUX 62包含成幀(framing)電路，便于在線路端電路中進行同步。在優(yōu)選實施例中，所產(chǎn)生的數(shù)字信號是來自∑-ΔCODEC數(shù)字部分63的過采樣的1比特數(shù)字信號的比特率的兩倍。組合的數(shù)字信號被發(fā)送到調(diào)制器66，調(diào)制器66使用它來調(diào)制高頻模擬信號，從而產(chǎn)生通帶信號。例如，這可以通過將數(shù)字信號乘以模擬時鐘信號來完成。所產(chǎn)生的信號進入高頻混合電路68，高頻混合電路68將通帶TX和通帶RX信號連接到高頻變壓器69。在變壓器的線路端，通帶TX信號通過第二個高頻混合電路72。接著，通帶TX信號被發(fā)送到時鐘恢復(fù)電路71和解調(diào)器73。時鐘恢復(fù)電路71將線路端解調(diào)器73的頻率鎖定到系統(tǒng)端調(diào)制器66的頻率上。解調(diào)器73恢復(fù)出組合數(shù)字信號的比特。這些比特被發(fā)送到De-MUX76上，De-MUX 76從過采樣的1比特數(shù)字TX線路信號中分離出數(shù)字控制信號。De-MUX 76包含幀檢測裝置，用于正確地定位(align)數(shù)據(jù)。該數(shù)字控制信號被發(fā)送到控制電路75，而過采樣1比特數(shù)字TX線路信號被發(fā)送到∑-ΔCODEC模擬部分和LF混合電路77，∑-ΔCODEC模擬部分和LF混合電路77將該1比特過采樣數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬形式，并且將TX線路信號和RX線路信號連接到線路接口80。控制電路75基于控制信號改變線路接口80的特性。線路接口80連接到電話網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)在，將描述圖6中的RX信號路徑。來自電話網(wǎng)絡(luò)的模擬RX線路信號進入線路接口80。從這里，它被發(fā)送到∑-ΔCODEC模擬部分和LF混合電路77，在這里它被從TX線路信號中分離出來，并且被轉(zhuǎn)換成過采樣的1比特數(shù)字形式。接著，過采樣的1比特數(shù)字信號被發(fā)送到MUX 78。狀態(tài)信號發(fā)生器79將數(shù)字狀態(tài)信號發(fā)送到MUX 78。這些信號是基于線路接口80中的條件而產(chǎn)生的。MUX 78將這兩個數(shù)字信號組合成一個數(shù)字信號。MUX78包含成幀電路，便于在系統(tǒng)端電路中進行同步。組合信號被發(fā)送到調(diào)制器74，調(diào)制器74使用該數(shù)字信號來調(diào)制高頻模擬信號，從而產(chǎn)生通帶信號。調(diào)制器74的頻率被鎖定到解調(diào)器73的頻率上。通帶信號進入高頻混合電路72，高頻混合電路72將通帶TX和通帶RX信號連接到高頻變壓器69。在變壓器的系統(tǒng)端，通帶TX信號通過第二個高頻混合電路68。接著，通帶RX信號被發(fā)送到解調(diào)器67，解調(diào)器67恢復(fù)出組合數(shù)字信號的比特。該數(shù)字信號被發(fā)送到De-MUX 64上，De-MUX 64從過采樣的1比特數(shù)字RX線路信號中分離出狀態(tài)比特。De-MUX 76包含幀檢測裝置，用于正確地定位數(shù)據(jù)。該狀態(tài)信號被發(fā)送到狀態(tài)電路65，狀態(tài)電路65將這些信號轉(zhuǎn)換成調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)字指示。例如，這些數(shù)字指示可以是振鈴指示的形式或狀態(tài)寄存器中的比特形式。過采樣1比特數(shù)字RX線路信號被發(fā)送到∑-ΔCODEC數(shù)字部分63，∑-ΔCODEC數(shù)字部分63將其轉(zhuǎn)換成調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)的數(shù)字信號。
圖7所示的DAA的操作與圖6所示的操作非常相似。在這種情況中，存在兩個HF變壓器，一個用于TX信號路徑，一個用于RX信號路徑。由于存在這種分離，不需要高頻混合電路。
控制的邏輯電路很多集成DAA使用集成控制信號來進行異常分支(hook)控制、線路阻抗控制等。這些集成控制信號的狀態(tài)通常由系統(tǒng)端電路編程到線路端電路中，并且由線路端電路保存。然而，由于線路端電路通常由線路電壓供電，例如在線路電壓接反的情況下，線路電壓的中斷可以破壞控制信號的狀態(tài)。防止遭受這種破壞的傳統(tǒng)方式是在這種中斷期間凍結(jié)控制信號狀態(tài)，或者至少部分地從系統(tǒng)端供電。在本發(fā)明中，使用一種新途徑來在系統(tǒng)端保存控制狀態(tài)信息，并且在線路端經(jīng)常更新控制信號。由于線路端電只是跟隨系統(tǒng)端的控制信息，因此這種方式可以邏輯地形成分離的控制電路。線路端電路僅僅保持控制狀態(tài)，直到下一次更新為止。更新之間的時間是可變的，一般地在微秒數(shù)量級上。在中斷期間，線路端的控制狀態(tài)可能被臨時破壞。然而，隨后的更新將會使控制狀態(tài)恢復(fù)到正確的狀態(tài)。在更新停止的情況下，例如如果系統(tǒng)端突然斷電，線路端電路將會使其控制信號恢復(fù)到缺省狀態(tài)。這將會防止可編程方案中出現(xiàn)這樣一種缺陷，即當(dāng)系統(tǒng)端發(fā)生中斷時，線路端電路保持在錯誤狀態(tài)下。
控制/狀態(tài)信號與線路信號的多路復(fù)用為了減少在使用本發(fā)明的DAA中的HF變壓器隔離阻障的數(shù)量，優(yōu)選實施例使用多路復(fù)用方案來組合TX和RX線路信號與控制和/或狀態(tài)信號。一般地，將控制信號與TX線路信號多路復(fù)用，并且將狀態(tài)信號與RX線路信號多路復(fù)用。在如圖3和4所示出的DAA中，使用模擬的多路復(fù)用方案，一般地，對具有不同頻率內(nèi)容的信號進行簡單的求和。去復(fù)用是使用濾波器組來完成的。在通過HF混合電路來使用一個HF變壓器的圖3的實施例中，對于控制和狀態(tài)使用不同的頻率，使得來自一端的回波不會引起另一個端的混淆。
在如圖6和7所示的DAA中，優(yōu)選實施例使用數(shù)字多路復(fù)用方案。數(shù)字多路復(fù)用方案能夠提供兩種功能1)成幀的機制和2)∑-Δ時鐘恢復(fù)的機制。為了簡化時鐘恢復(fù)，使多路復(fù)用數(shù)據(jù)的比特率為∑-Δ時鐘頻率的整數(shù)倍。在優(yōu)選實施例中，多路復(fù)用的比特率是∑-Δ比特率的兩倍。這意味著多路復(fù)用數(shù)據(jù)流中的一半比特可用于控制/狀態(tài)和成幀。一種分配比特的簡單方式是使每一個其他比特用于數(shù)字信號，并且將剩余的比特分配給成幀和控制/狀態(tài)。
假設(shè)1比特數(shù)字信號是隨機分布的1和0，而不需要成幀。因此，僅僅需要成幀比特來使?fàn)顟B(tài)/控制信息同步。一種能夠使用的成幀方法是將狀態(tài)/控制信息分成N組n比特。為了成幀，在每一組n比特之前加上0，在N個組之前加上(n+1)個1。同步機制能夠找到其后跟隨0的(n+1)個1，從而檢測到幀。這種模式僅僅能用于幀的一種定位；對于狀態(tài)/控制信息來說，就沒有機會模仿這種模式。1比特數(shù)字信號有可能模仿這種模式，但是由于那些信號的隨機特性，后續(xù)的幀將不會模仿相同的模式。只有真正的幀同步比特才會一致地匹配該模式。這種方案的成幀效率能夠被計算為n*N/[(n+1)*(N+1)]。
為了解釋多路復(fù)用和成幀概念，假設(shè)幀是基于32比特的。選擇n＝3且N＝3，所以幀由16比特數(shù)字信號、7比特成幀和9比特狀態(tài)/控制組成的。所產(chǎn)生的比特流如下

DD＝1比特數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流[F0F1F2F3F4F5F6]＝1111000Sn＝第n個狀態(tài)/控制比特對于根據(jù)圖6的本發(fā)明實施例，對于TX和RX方向需要選擇不同的幀同步模式，使得不可能在回波信號中出現(xiàn)任何一種模式。由于高頻混合電路組合了TX和RX信號，解調(diào)器67和73將會看到分別來自調(diào)制器66和74的信號回波?；旌想娐窚p少回波電平，但是不能夠完全消除回波。例如，在圖6中，De-MUX 64不應(yīng)當(dāng)鎖定到來自MUX 62的組合數(shù)字信號；只應(yīng)當(dāng)能夠鎖定到來自MUX 78的組合數(shù)字信號。還需要選擇幀同步模式，使得一個方向的同步模式的二進制倒置(binary inverse)不能夠出現(xiàn)在另一個方向上。這是因為回波信號的極性是不確定的。存在很多滿足這些要求的可能的幀同步模式對。以下示出一個示例


DD＝1比特數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流對于一個方向，[F0F1F2F3F4F5F6]＝0000011對于另一個方向，[F0F1F2F3F4F5F6]＝0100011Sn＝第n個狀態(tài)/控制比特對于這些幀同步模式，同步機制必須檢查所有7幀比特在32比特幀內(nèi)的正確定位。
上述的數(shù)字多路復(fù)用方案還能夠參照圖9來理解。在該圖中，多路復(fù)用器91具有兩個輸入一個用于控制或狀態(tài)比特92，一個用于1比特數(shù)字信號93。第一數(shù)量的控制或狀態(tài)比特輸入成幀器94，成幀器94以具有第二數(shù)量比特的固定成幀模式對其進行組合，以形成成幀器輸出95。成幀模式是如此選擇的，使得對于狀態(tài)或控制比特的所有組合，它惟一地指示成幀輸出比特的正確的成幀定位位置。成幀器輸出95和1比特數(shù)字信號93輸入交織器96。交織器96從成幀器輸出95中取出第三數(shù)量的比特，第三數(shù)量等于第一和第二數(shù)量的和。交織器96將第三數(shù)量的比特與從1比特數(shù)字信號輸入93中取出的相應(yīng)成正比數(shù)量的比特進行交織，形成具有第四數(shù)量的1比特數(shù)字輸出97。
在優(yōu)選實施例中，如圖6所示的DAA使用兩個多路復(fù)用器，每一個都具有如圖9所示的功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，這種DAA中的HF混合電路將會使處于HF變壓器的相同端的解調(diào)器看到調(diào)制器輸出的回波。在通常的操作中，來自處于HF變壓器的另一端的調(diào)制器的信號比來自處于HF變壓器的相同端的調(diào)制器的回波信號強，所以解調(diào)器對正確的比特進行解碼。然而，如果處于HF變壓器的另一端的電路沒有通電，那么解調(diào)器將只能看到來自處于HF變壓器的相同端的調(diào)制器的回波信號。在這種情況下，去復(fù)用器就有可能看到來自處于HF變壓器的相同端的多路復(fù)用器的比特，而不是來自另一端的所需比特。為此，優(yōu)選實施例對于每一個多路復(fù)用器使用不同的成幀模式，使得對于控制或狀態(tài)比特的任何組合，每一端的成幀模式都可以防止多路復(fù)用器輸出產(chǎn)生另一端成幀模式。此外，由于回波信號可能是倒置的，每一個成幀模式都可以防止多路復(fù)用器輸出產(chǎn)生另一端成幀模式的邏輯倒置。
混合電路在圖5中示出了能夠用于圖3和6中的高頻混合電路。圖5示出了兩個高頻混合電路52和54，每一個都可以處于HF變壓器51的任一端?；旌想娐方Y(jié)構(gòu)與如圖1所示的基于傳統(tǒng)話音頻帶變壓器的DAA中的低頻混合電路的結(jié)構(gòu)相同。主要區(qū)別在于，用于高頻混合電路中的阻抗元件Z7-Z12和Z13-Z18的值一般地不同于用于低頻混合電路中的阻抗元件Z1-Z6的值?；旌想娐返脑O(shè)計是現(xiàn)有技術(shù)中熟知的內(nèi)容。
線路端電路的供電在優(yōu)選實施例中，線路端電路完全從電話網(wǎng)絡(luò)獲取其電源。然而，本發(fā)明還能夠用于這樣一種結(jié)構(gòu)中，其中線路端不具有電源，例如ADSL DAA的情形，或者電源不充足。在這些情況下，能夠增加附加電源來給線路端電路供電。例如，可以使用圖8所示的電路，來從系統(tǒng)端給線路端供電。在該電路中，系統(tǒng)端的時鐘/電源信號發(fā)生器81在線路82上產(chǎn)生周期性的電源信號，其連接到變壓器83。在線路端，線路84上的變壓器的輸出信號可以通過電容耦合到調(diào)制器和/或解調(diào)器的時鐘輸入。變壓器的輸出信號還受到半波整流電路的調(diào)整，以便在輸出線路87上提供穩(wěn)定的電源，該半波整流電路由二極管85和電容器86組成，輸出線路87能夠連接到線路端電路的電源(Vcc)和接地(GND)輸入。如圖8所示的電源電路是現(xiàn)有技術(shù)中熟知的內(nèi)容。
雖然上述內(nèi)容是已參照本發(fā)明的特定實施例示出和說明的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的情況下，可以對這些實施例進行的各種改變，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，組合地包括輸入電路和輸出電路；高頻變壓器，用于在輸入電路與輸出電路之間提供電隔離，并且具有所需操作的頻率范圍，所述變壓器具有兩個端口調(diào)制器，具有輸入和輸出，所述調(diào)制器輸入連接到輸入電路，所述調(diào)制器將輸入信號調(diào)制到變壓器的頻率范圍內(nèi)的頻率上；所述調(diào)制器輸出連接到變壓器的第一端口，以便將調(diào)制信號提供給變壓器；解調(diào)器，具有輸入和輸出，所述解調(diào)器輸入連接到變壓器的第二端口，所述解調(diào)器將信號從變壓器的頻率范圍解調(diào)為由輸出電路使用的輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電隔離阻障，其中，所述調(diào)制器包含乘法器，所述乘法器連接到時鐘，以便用時鐘信號乘以輸入信號；所述解調(diào)器包含乘法器，所述乘法器連接到時鐘，以便用所述時鐘信號乘以變壓器的輸出；并且所述解調(diào)器包含低通濾波器，以便消除恢復(fù)信號的失真。
3.如權(quán)利要求1所述的電隔離阻障，其中，所述調(diào)制器的輸入信號是第一1比特數(shù)字信號；所述調(diào)制器將所述第一1比特數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成具有變壓器頻率范圍內(nèi)的頻率的模擬輸入信號；所述解調(diào)器對具有變壓器頻率范圍內(nèi)的頻率的信號進行轉(zhuǎn)換，以便恢復(fù)第一1比特數(shù)字信號。
4.如權(quán)利要求1所述的電隔離阻障，還包括多路復(fù)用器，用于將狀態(tài)或控制信號與線路信號多路復(fù)用，以便通過電隔離阻障進行傳輸。
5.如權(quán)利要求4所述的電隔離阻障，其中，從所述解調(diào)器輸出的信號包含狀態(tài)或控制信息。
6.如權(quán)利要求3所述的電隔離阻障，其中，至少部分第一1比特數(shù)字信號是使用∑-Δ技術(shù)產(chǎn)生的。
7.如權(quán)利要求3所述的電隔離阻障，其中，所述輸入電路包含多路復(fù)用器，用于將數(shù)字狀態(tài)或控制信號與第二1比特數(shù)字信號多路復(fù)用，以便形成所述第一1比特數(shù)字信號。
8.如權(quán)利要求7所述的電隔離阻障，其中，所述輸出電路包含去復(fù)用器，用于從所述第一1比特數(shù)字信號中提取出所述數(shù)字狀態(tài)或控制信號和所述第二1比特數(shù)字信號。
9.如權(quán)利要求8所述的電隔離阻障，其中，所述第二1比特數(shù)字信號是使用∑-Δ技術(shù)產(chǎn)生的。
10.如權(quán)利要求8所述的電隔離阻障，其中，所述多路復(fù)用器包含幀產(chǎn)生電路，用于對數(shù)字狀態(tài)或控制信號定位。
11.如權(quán)利要求8所述的電隔離阻障，其中，所述去復(fù)用器包含幀檢測電路，用于檢測數(shù)字狀態(tài)或控制信號的定位。
12.一種在調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中提供電隔離阻障的方法，包括以下步驟在調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)接入裝置部分中提供高頻變壓器，所述變壓器具有預(yù)定的頻率操作范圍以及輸入端口和輸出端口；將輸入信號調(diào)制到變壓器的頻率操作范圍，并且將經(jīng)過調(diào)制的第一信號提供給變壓器輸入端口；從變壓器的輸出端口獲取輸出信號；并且解調(diào)輸出信號，以便恢復(fù)輸入信號。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述輸入信號是1比特數(shù)字信號；并且所述調(diào)制輸入信號的步驟包含將模擬時鐘信號乘以所述1比特數(shù)字信號，以便形成高頻模擬信號；并且所述解調(diào)輸出信號以便恢復(fù)輸入信號的步驟包含通過模擬時鐘相乘來解調(diào)高頻信號。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，1比特數(shù)字信號中的至少一些比特是使用∑-Δ技術(shù)產(chǎn)生的。
15.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，用于在線路端電路和系統(tǒng)端電路之間提供電隔離，組合地包括用于TX信號的第一對輸入和輸出電路，和用于RX信號的第二對輸入和輸出電路，其中第一輸入電路和第二輸出電路位于線路端電路中，并且第二輸入電路和第一輸出電路位于系統(tǒng)端電路中；第一高頻變壓器，用于在第一對輸入和輸出電路之間提供電隔離，并且具有所需操作的頻率范圍，所述第一變壓器具有兩個端口第一調(diào)制器，具有輸入和輸出，所述第一調(diào)制器輸入連接到第一對輸入和輸出電路的輸入電路，并且把將輸入信號調(diào)制到第一變壓器的頻率范圍內(nèi)的頻率上；所述第一調(diào)制器輸出連接到第一變壓器的第一端口，以便將調(diào)制信號提供給第一變壓器；第一解調(diào)器，具有輸入和輸出，所述第一解調(diào)器輸入連接到第一變壓器的第二端口，用于將信號從第一變壓器的頻率范圍解調(diào)為由第一對輸入和輸出電路的輸出電路使用的輸出信號；從而通過第一變壓器的RX信號的諧波落在調(diào)制信號的頻率范圍之外；第二高頻變壓器，用于在第二對輸入和輸出電路之間提供電隔離，并且具有所需操作的頻率范圍，所述第二變壓器具有兩個端口第二調(diào)制器，具有輸入和輸出，所述第二調(diào)制器輸入連接到第二對輸入和輸出電路的輸入電路，并且把將輸入信號調(diào)制到第二變壓器的頻率范圍內(nèi)的頻率上；所述第二調(diào)制器輸出連接到第二變壓器的第一端口，以便將調(diào)制信號提供給第二變壓器；第二解調(diào)器，具有輸入和輸出，所述第二解調(diào)器輸入連接到第二變壓器的第二端口，用于將信號從第二變壓器的頻率范圍解調(diào)為由第二對輸入和輸出電路的輸出電路使用的輸出信號；從而通過第二變壓器的TX信號的諧波落在調(diào)制信號的頻率范圍之外。
16.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，用于在系統(tǒng)端電路和線路端電路之間提供電隔離，組合地包括高頻變壓器，具有所需的工作頻率范圍，并且具有第一端口和第二端口；第一調(diào)制器，耦合到所述變壓器的第一端口，所述第一調(diào)制器將第一基帶信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第一模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第一解調(diào)器，耦合到所述變壓器的第二端口，所述第一解調(diào)器對所述第一通帶信號進行解調(diào)，以便恢復(fù)所述第一基帶信號，并且發(fā)送到所述線路端電路。
17.如權(quán)利要求16所述的電隔離阻障，其中，所述第一調(diào)制器通過第一高頻混合電路耦合到所述變壓器，并且所述變壓器通過第二高頻混合電路耦合到所述第一解調(diào)器。
18.如權(quán)利要求16所述的電隔離阻障，其中，所述系統(tǒng)端電路包含(1)編解碼器，用于將數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號轉(zhuǎn)換成模擬發(fā)送信號，和(2)第一多路復(fù)用器，連接到所述第一調(diào)制器，所述第一多路復(fù)用器接收模擬控制信號和所述模擬發(fā)送信號，并且多路復(fù)用所述模擬控制信號和所述模擬發(fā)送信號，以便形成所述第一基帶信號。
19.如權(quán)利要求17所述的電隔離阻障，包含連接到所述第二高頻混合電路的時鐘恢復(fù)電路，用于將所述第一解調(diào)器的頻率鎖定到所述第一調(diào)制器的頻率上。
20.如權(quán)利要求18所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含連接到第一解調(diào)器的第一去復(fù)用器，所述解調(diào)器將所述第一通帶信號的頻率移回到原始基帶上，并且所述第一去復(fù)用器從所述模擬發(fā)送信號中分離出所述模擬控制信號。
21.如權(quán)利要求16所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含耦合到通信線路的低頻混合電路，用于接收模擬接收信號以及發(fā)送模擬發(fā)送信號。
22.如權(quán)利要求17所述的電隔離阻障，包含第二調(diào)制器，通過所述第二高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第二端口，所述第二調(diào)制器將第二基帶信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第二模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第二解調(diào)器，通過所述第一高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第一端口，所述第二解調(diào)器對所述第二通帶信號進行解調(diào)，恢復(fù)所述第二基帶信號，以便發(fā)送到所述系統(tǒng)端電路。
23.如權(quán)利要求22所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含連接到所述第二調(diào)制器的第二多路復(fù)用器，接收模擬狀態(tài)信號和模擬接收信號，所述多路復(fù)用器組合所述模擬狀態(tài)信號和所述模擬接收信號，以形成所述第二基帶信號。
24.如權(quán)利要求23所述的電隔離阻障，其中，所述系統(tǒng)端電路包含(1)編解碼器，將模擬接收信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號；和(2)第二去復(fù)用器，連接到第二解調(diào)器，所述解調(diào)器將所述第二模擬通帶信號的頻率移回到原始基帶信號，并且所述第二去復(fù)用器從所述模擬接收信號中分離出所述模擬狀態(tài)信號。
25.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，用于在系統(tǒng)端電路和線路端電路之間提供電隔離，組合地包括高頻變壓器，具有所需的工作頻率范圍，并且具有第一端口和第二端口；第一調(diào)制器，耦合到所述變壓器的第一端口，所述第一調(diào)制器將第一1比特數(shù)字信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第一模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第一解調(diào)器，耦合到所述變壓器的所述第二端口，所述第一解調(diào)器對所述第一通帶信號進行解調(diào)，以便恢復(fù)所述第一1比特數(shù)字信號，并且發(fā)送到所述線路端電路。
26.如權(quán)利要求25所述的電隔離阻障，其中，所述第一調(diào)制器通過第一高頻混合電路耦合到所述變壓器，并且所述變壓器通過第二高頻混合電路耦合到所述第一解調(diào)器。
27.如權(quán)利要求25所述的電隔離阻障，其中，所述系統(tǒng)端電路包含(1)∑-Δ編解碼器的數(shù)字部分，用于將數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號轉(zhuǎn)換成第二1比特數(shù)字信號，和(2)第一多路復(fù)用器，連接到所述第一調(diào)制器，所述第一多路復(fù)用器接收數(shù)字控制信號和所述第二1比特數(shù)字信號，并且多路復(fù)用所述數(shù)字控制信號和所述第二1比特數(shù)字信號，以便形成所述第一1比特數(shù)字信號。
28.如權(quán)利要求27所述的電隔離阻障，其中，所述第一多路復(fù)用器包含第一幀生成電路，以便定位數(shù)字控制信號。
29.如權(quán)利要求26所述的電隔離阻障，包含連接到所述第二高頻混合電路的時鐘恢復(fù)電路，用于將所述第一解調(diào)器的頻率鎖定到所述第一調(diào)制器的頻率上。
30.如權(quán)利要求27所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含連接到第一解調(diào)器的第一去復(fù)用器，所述第一去復(fù)用器從恢復(fù)的第一1比特數(shù)字信號中分離出數(shù)字控制信號和第二1比特數(shù)字信號。
31.如權(quán)利要求30所述的電隔離阻障，其中，所述第一去復(fù)用器包含幀檢測電路，以便檢測數(shù)字控制信號的定位。
32.如權(quán)利要求30所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含∑-Δ編解碼器的模擬部分，耦合到所述第一解調(diào)器，∑-Δ編解碼器的模擬部分將恢復(fù)的第二1比特數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬發(fā)送信號。
33.如權(quán)利要求25所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含耦合到通信線路的低頻混合電路，用于接收模擬接收信號以及發(fā)送模擬發(fā)送信號。
34.如權(quán)利要求26所述的電隔離阻障，包含第二調(diào)制器，通過所述第二高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第二端口，所述第二調(diào)制器將第三1比特數(shù)字信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第二模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第二解調(diào)器，通過所述第一高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第一端口，所述第二解調(diào)器對所述第二通帶信號進行解調(diào)，恢復(fù)所述第三1比特數(shù)字信號，以便發(fā)送到所述系統(tǒng)端電路。
35.如權(quán)利要求34所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含∑-Δ編解碼器的模擬部分，所述模擬部分將模擬接收信號轉(zhuǎn)換成第四1比特數(shù)字信號。
36.如權(quán)利要求35所述的電隔離阻障，其中，所述線路端電路包含連接到所述第二調(diào)制器的第二多路復(fù)用器，接收數(shù)字狀態(tài)信號和所述第四1比特數(shù)字信號，所述多路復(fù)用器組合所述數(shù)字狀態(tài)信號和所述第四1比特數(shù)字信號，以形成所述第三1比特數(shù)字信號。
37.如權(quán)利要求36所述的電隔離阻障，其中，所述第二多路復(fù)用器包含第二幀生成電路，以便定位數(shù)字狀態(tài)信號。
38.如權(quán)利要求36所述的電隔離阻障，其中，所述系統(tǒng)端電路包含(1)第二去復(fù)用器，連接到所述第二解調(diào)器，所述第二去復(fù)用器從恢復(fù)的第三1比特數(shù)字信號中恢復(fù)出所述數(shù)字狀態(tài)信號和所述第四1比特數(shù)字信號，和(2)∑-Δ編解碼器的數(shù)字部分，用于將所述第四1比特數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號。
39.如權(quán)利要求38所述的電隔離阻障，其中，所述第二去復(fù)用器包含第二幀檢測電路，以便檢測數(shù)字狀態(tài)信號的定位。
40.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的多路復(fù)用器，包括第一輸入，用于接收1比特數(shù)字信號；第二輸入，用于接收第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特；成幀電路，用于根據(jù)第一成幀模式來組合第二數(shù)量的成幀比特與第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特，以形成第三數(shù)量的成幀輸出比特，其中，所述第三數(shù)量等于第一和第二數(shù)量的和；和交織器，交織所述第三數(shù)量的成幀輸出比特與來自第一輸入的相應(yīng)數(shù)量的比特，以便形成第四數(shù)量的多路復(fù)用器輸出比特；其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有組合，所述第一成幀模式惟一地指示所述成幀輸出比特的正確的成幀定位位置。
41.如權(quán)利要求40所述的多路復(fù)用器，其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有可能的組合，以及所述成幀輸出比特的所有可能的定位，所述第一成幀模式防止成幀輸出比特包含第二成幀模式。
42.如權(quán)利要求41所述的多路復(fù)用器，其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有可能的組合，以及所述成幀輸出比特的所有可能的定位，所述第一成幀模式防止成幀輸出比特包含所述第二成幀模式的邏輯倒置。
43.一對多路復(fù)用器，每一個都位于電隔離阻障的相對端，每一個所述多路復(fù)用器包含第一輸入，用于接收1比特數(shù)字信號；第二輸入，用于接收第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特；成幀電路，用于根據(jù)第一成幀模式來組合第二數(shù)量的成幀比特與第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特，以形成第三數(shù)量的成幀輸出比特，其中，所述第三數(shù)量等于第一和第二數(shù)量的和；和交織器，交織所述第三數(shù)量的成幀輸出比特與來自第一輸入的相應(yīng)數(shù)量的比特，以便形成第四數(shù)量的多路復(fù)用器輸出比特；其中，每一個多路復(fù)用器的第一成幀模式等于另一個多路復(fù)用器的第二成幀模式。
44.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中提供多路復(fù)用輸出比特的多路復(fù)用方法，包括接收第一1比特數(shù)字信號；接收第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特；提供第二數(shù)量的成幀比特；提供第一成幀模式；根據(jù)第一成幀模式來組合第二數(shù)量的成幀比特與第一數(shù)量的數(shù)字狀態(tài)或控制比特，以形成第三數(shù)量的成幀輸出比特，其中，所述第三數(shù)量等于第一和第二數(shù)量的和；以及交織所述第三數(shù)量的成幀輸出比特與來自第一1比特數(shù)字信號的相應(yīng)數(shù)量的比特，以便形成第四數(shù)量的多路復(fù)用輸出比特；其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有組合，所述第一成幀模式惟一地指示所述成幀輸出比特的正確的成幀定位位置。
45.如權(quán)利要求44所述的多路復(fù)用方法，其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有可能的組合，以及所述成幀輸出比特的所有可能的定位，所述第一成幀模式防止成幀輸出比特包含第二成幀模式。
46.如權(quán)利要求45所述的多路復(fù)用方法，其中，對于所述狀態(tài)或控制比特的所有可能的組合，以及所述成幀輸出比特的所有可能的定位，所述第一成幀模式防止第三數(shù)量的成幀輸出比特包含所述第二成幀模式的邏輯倒置。
47.如權(quán)利要求46所述的多路復(fù)用方法，其中，所述第一成幀模式和所述第二成幀模式是可互換的。
48.如權(quán)利要求4所述的電隔離阻障，其中，所述狀態(tài)信號與所述控制信號具有不同的頻率。
49.一種通過一個高頻變壓器在不同的方向上同時傳送發(fā)送信號和接收信號的方法，包括以下步驟在高頻變壓器的線性工作范圍內(nèi)操作該高頻變壓器；并且提供兩個高頻混合電路，以便將在第一方向上通過高頻變壓器進行發(fā)送的發(fā)送信號與在第二方向上通過高頻變壓器進行發(fā)送的接收信號分離開來。
50.如權(quán)利要求30所述的電隔離阻障，其中，在所述第一多路復(fù)用器中進行的所述分離是使用濾波器組來完成的。
51.一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，用于在線路端電路和系統(tǒng)端電路之間提供電隔離，組合地包括高頻變壓器，具有所需的工作頻率范圍，并且具有第一端口和第二端口；第一調(diào)制器，通過第一高頻混合電路耦合到所述變壓器的第一端口，所述第一調(diào)制器將第一1比特數(shù)字信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第一模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第一解調(diào)器，通過第二高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第二端口，所述解調(diào)器對所述第一通帶信號進行解調(diào)，恢復(fù)所述第一1比特數(shù)字信號，以便發(fā)送到所述線路端電路；第二調(diào)制器，通過所述第二高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第二端口，所述第二調(diào)制器將第三1比特數(shù)字信號調(diào)制成所述所需的頻率范圍內(nèi)的第二模擬通帶信號，并且將調(diào)制信號發(fā)送到所述變壓器；第二解調(diào)器，通過所述第一高頻混合電路耦合到所述變壓器的所述第一端口，所述第二解調(diào)器對所述第二通帶信號進行解調(diào)，恢復(fù)所述第三1比特數(shù)字信號，以便發(fā)送到所述系統(tǒng)端電路；∑-Δ編解碼器的數(shù)字部分，包含在所述系統(tǒng)端電路中，用于將數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號轉(zhuǎn)換成第二1比特數(shù)字信號，并且將第四1比特數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字調(diào)制解調(diào)信號；第一多路復(fù)用器，包含在所述系統(tǒng)端電路中，并且連接到所述第一調(diào)制器，所述第一多路復(fù)用器接收數(shù)字控制信號和所述第二1比特數(shù)字信號，并且對它們進行多路復(fù)用，以便形成所述第一1比特數(shù)字信號；第一去復(fù)用器，包含在所述線路端電路中，并且連接到第一解調(diào)器，所述第一去復(fù)用器從恢復(fù)的第一1比特數(shù)字信號中分離出數(shù)字控制信號和第二1比特數(shù)字信號；∑-Δ編解碼器的模擬部分，包含在所述線路端電路中，所述模擬部分將模擬接收信號轉(zhuǎn)換成第四1比特數(shù)字信號，并且將第二1比特數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬發(fā)送信號；第二多路復(fù)用器，包含在所述線路端電路中，并且連接到所述第二調(diào)制器，所述第二多路復(fù)用器接收數(shù)字狀態(tài)信號和所述第四1比特數(shù)字信號，并且對它們進行組合，以形成所述第三1比特數(shù)字信號；和第二去復(fù)用器，包含在所述系統(tǒng)端電路中，并且連接到所述第二解調(diào)器，所述第二去復(fù)用器從恢復(fù)的第三1比特數(shù)字信號中恢復(fù)出所述數(shù)字狀態(tài)信號和所述第四1比特數(shù)字信號。
52.如權(quán)利要求51所述的電隔離阻障，其中，所述第一多路復(fù)用器包含第一幀生成電路，以便定位數(shù)字控制信號；所述第一去復(fù)用器包含第一幀檢測電路，以便檢測數(shù)字控制信號的定位；所述第二多路復(fù)用器包含第二幀生成電路，以便定位數(shù)字控制信號；并且所述第二去復(fù)用器包含第二幀檢測電路，以便檢測數(shù)字狀態(tài)信號的定位。
全文摘要
一種用于數(shù)據(jù)接入裝置中的電隔離阻障，使用高頻(HF)變壓器(24)來提供隔離。輸入信號(21)連接到調(diào)制器(22)，它可以是模擬的或數(shù)字的。調(diào)制器(22)的模擬輸出連接到HF變壓器(24)的輸入。HF變壓器(24)的輸出連接到解調(diào)器(26)的輸入。在調(diào)制器(22)中可以使用簡單的幅度調(diào)制，將輸入信號(21)調(diào)制到HF變壓器(24)的工作頻率范圍內(nèi)。在解調(diào)器(26)中可以包含簡單的低通濾波器，消除由HF變壓器(24)引起的諧波失真。解調(diào)器(26)的輸出信號基本上與輸入信號(21)相同。
文檔編號H04B3/00GK1663139SQ03813812
公開日2005年8月31日 申請日期2003年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者董平, 喬丹·C·庫克曼 申請人:Ess技術(shù)公司