CN101882917A - 按需使数字用户线放大器电源升压 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及按需使数字用户线(xDSL)放大器电源升压，提供了针对多个xDSL信号按需提高放大器电源的***和方法。在一个实施例中，可以用电路来检测具有最高电压的信号。在不同的实施例中，可以将具有最高绝对电压或互补信号对之间的最高组合电压的信号与诸如现有放大器电源电压之类的门限电压相比较。在不同的实施例中，在这些最高电压超过门限电压时，可以提高相应放大器电源电压，以满足提高的放大需求。在有些实施例中，在这些最高电压没有超过门限电压时，可以不提高放大器电源电压而可以用现有放大器电源电压来放大xDSL信号。
Description
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***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***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***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***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***被设计成准确放大的偶然电压起伏范围内。许多xDSL***现在使用这种低效率的放大器***。
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***在这里。该专利公开了一种用于单个输入通道的放大器***，这种放大器***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***来放大多通道xDSL***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***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***。
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***。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***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***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***；以及一个用于充电泵***的控制***，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***作为控制信号的逻辑。
在另一个实施例中，一种***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***；以及一个用于充电泵***的控制***，所述控制***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***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***内的设置，使得能够将放大***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
图1示出了多通道按需电源升压的xDSL放大器***的实施例。
图2示出了本发明的实施例中的控制器所用的操作真值表。
图3示出了可在实施例中使用的非轨到轨(rail-to-rail)放大器。
图4示出了用于差动信号对中的差动信号之一的按需电源***的实施例。
图5示出了用于一个互补差动信号对的按需电源***的实施例。
具体实施方式
图1示出了多通道按需电源升压的xDSL放大器***100的实施例。放大器***100可以具有多个输入通道105、一个共享泵110、一个控制器114和一个放大器接口120。N个输入通道105中的每个输入通道可以具有一个差动输入信号对，例如INPx和INNx。放大器***100还可以包括绝对值电路111以输出在多个输入通道105中每个输入通道上的差动电压的绝对值。来自每个互补信号对的绝对值输出可以发送给共享充电泵110。充电泵110可以根据来自通道105的这些输入而调整传送给放大器120的电源电压。
在一些实施例中，绝对值输出可以包括AC(交流)增益。不同的实施例可以使用不同类型的绝对值电路，诸如一个或多个整流电路，ABS1至ABSN。
在一个实施例中，共享泵110可以具有最大输出块113、增益块115和充电泵117。最大输出块113可以包括接收来自绝对值电路111的绝对值输出并选择最大值的逻辑，诸如数字或模拟的OR(或)门。来自每个互补对的最高绝对电压输出然后可被输入到增益块115。
增益块115可以对从最大输出块113接收到的信号施加AC和/或DC(直流)增益，并将最高绝对电压互补对输出发送给充电泵117。第一输出可以发送给正放大器电源VCCP，而第二输出可以发送给负放大器电源VEEP。增益块115还可以施加如由控制器114确定的附加AC和/或DC增益。
当来自增益块115的信号电平超过现有放大器电源电压所支持的电压时，充电泵117可以为放大器产生升高的放大器电源电压。在一个实施例中，充电泵117可以接收来自增益块115的经放大的信号，还可以接收可能是正的放大器电源电压VCC和/或可能是负的放大器电源电压VEE。
在有些实施例中，放大器电源电压VCC和/或VEE可以是用于放大器接口120内的放大器的标称电源电压，诸如+/-6V或者是+12V和地。在一个实施例中，充电泵117可以工作在8MHz左右。这个实施例可以用来提供VDSL功能。
在一个实施例中，可以给放大器接口120提供附加功率的充电泵117的输出端可以接在诸如二极管D1或D2(或FET(场效应管)器件)之类的隔离器件与诸如电容器C1或C2之类的电荷存储器件之间。在一个实施例中，二极管D1的阳极可以接到VCC上，而二极管D1的阴极可以接到电容器C1的一个端子上。充电泵117的正电压供电输出端VCCP可以接在二极管D1与电容器C1之间。电容器C1的另一个端子可以接到充电泵117上。
在一个实施例中，二极管D2的阴极可以接到诸如VEE的电源上或接地，而二极管D2的阳极可以接到电容器C2的一个端子上。充电泵117的负电压供电输出端VEEP可以连接在二极管D2与电容器C2之间。电容器C2的另一个端子可以接到充电泵117上。
控制器114可以控制信号放大***的针对不同性能能力的不同设置。例如，取决于可以用放大器120来实现的xDSL功能标准，可以有不同的xDSL功率要求。不同的xDSL技术，诸如ADSL、ADSL2、PDSL、RADSL、SDSL、SHDSL、UDSL、VDSL和VDSL2之类，通常具有不同的功能标准。例如，VDSL2具有提供不同的通信能力的功能标准P8b、P17和P30。控制器114可以管理放大***内的不同设置以允许这些不同的功能标准和通信能力。在一个实施例中，控制器114可以接收默认或用户所选的xDSL功能标准，并且可以通过连接到共享泵110、放大器接口120、绝对值电路111、最大输出块113、增益块115和/或充电泵117上的输出端将配置指令发送给这些部件，以适应所选的xDSL通信功能标准。在一个实施例中，绝对值电路111可以包括一些分开的放大器或增益块，以给不同的通道提供取决于所用的xDSL功能标准的不同的增益。在一个实施例中，这些分开的放大器或增益块可以按需要由控制器114调整。
放大器接口120可以接收多个输入通道105中每个输入通道的输入信号对和来自充电泵117的正和/或负的放大器电源电压VCCP/VEEP。在一个实施例中，对于每个输入通道105，可以有一对放大器。在一个实施例中，这些与放大器接口120对接的放大器还可以具有从控制器114接收到的可以按照在用的xDSL功能标准改变的偏置信号。在一个实施例中，放大器可以是非轨到轨结构的。在有些情况下，非轨到轨放大器可以改善响应速度，以使输入信号加到放大器上的时间与放大器电源电压升高的时间之间的延迟最小。
在一个实施例中，在操作期间，N(变量)个输入信号可以通过N个不同对的输入通道105发送给绝对值电路111。N个输入通道对中的每个输入信号都可以发送给绝对值电路111和放大器接口120。每个差动对内的电压的绝对值可以通过绝对值电路111内的模块ABS-1至ABS-N计算，并且可以由绝对值电路111将一个增益施加于每个电压信号的绝对值的幅度。包括由绝对值电路111施加的任何增益的绝对电压然后可以发送给最大输出块113。
可以用OR门实现的最大输出块113可以比较相应差动对内的绝对电压，并且将每个相应差动对内的最高电压信号输出给增益块115。增益块115可以将从最大输出块113输出的最高电压信号放大到使充电泵117能够产生能提升最高电压信号而没有任何信号损失的电源电压的电平。在一个实施例中，控制器114还可以按照xDSL功能标准规范调整在增益块115的放大。
在其他一些实施例中，控制器114可以将一些配置信号发送给充电泵117，以便在不需要附加电源电压时关闭共享泵。在其他一些实施例中，控制器114可以将一些配置设置发送给共享泵110，以便按照需要从共享泵110得到附加功率的通道的数目而在共享泵110内提供高的或中等的(即，中等电平)的充电电流。在另一个实施例中，控制器114可以规定需要附加电源电压的通道，并且可以发送配置设置以允许或禁止在这些通道上升高的电源电压。在另一个实施例中，充电泵117的输出可以提高用于放大器接口120内所有放大器的电源电压，诸如VCCP和VEEP。
在一个实施例中，充电泵117可以包括二极管D1和D2以及电容器C1和C2，如图1所示。电容器C1可以通过二极管D1充电，而电容器C2可以通过二极管D2充电。随着输入信号105的起伏，分别从电容器C1和C2得到的电源升压VCCP和/或VEEP可以提供给放大器接口120，以保证有足够的电源电压适应需要超过VCC或VEE/地的电源电压的峰值信号。例如，在充电泵117不活动并且VCC也可施加于放大器120的电源电压时，C1的顶板可以包含与VCC相应的电荷。在充电泵成为活动时(例如，底板上的信号移动了+5V)，C1的顶板就变成VCC+5V。这种配置还可以在信号在它的正常范围内工作时保持较低的电源电压，诸如VCC。
取决于通过放大器接口120发送给放大器的电源电压的提高，放大器可能能够将输入信号放大到近似为电源电压的两倍并输出，诸如对于+/-6V的电源为+/-12V。在不同的实施例中，控制器114可以调整传送给输出放大器的电源电压VCCP和VEEP的幅度以及放大器接口120内的偏置电流。
图2示出了本发明的一个实施例中的控制器114可以使用的操作真值表。控制器114可以使用这个真值表以按照xDSL信号概况来标识针对放大***内不同部件的设置。在图2所示的示例性真值表中，每个通道示为有两个设置PD0和PD1。可以用所示的每个通道设置组合来标识由这两个通道支持的xDSL功能标准。虽然只示出了两个通道设置PD0和PD1，但可以增加许多另外的设置PDx以便提高通道选择性。
例如，在加框的行201内，通道1的PD0、通道1的PD1和通道2的PD0都被置为High(高)，而通道2的PD1被置为Low(低)。在这个环境中，通道1关闭，而通道2被配置成满足P8b功能标准，在这种情况下充电泵被置为On(开启)；充电电流Ichrg被置为1倍(1x)常态充电电流；通道1的放大器的偏置Amp#1Bias被置为Off(关闭)；而通道2的放大器的偏置Amp#2Bias被置为High。
类似地，在加框的行202内，两个通道的PD0都被置为Low，而两个通道的PD1都被置为High。在这种情况下，通道1和通道2都配置成满足xDSL功能标准ADSL2+，在这种情况下充电泵被置为On；充电电流Ichrg被置为2倍(2X)常态充电电流；而通道放大器偏置Amp#_1和#_2偏置都被置为Low。
这些或其他一些设置在不同的实施例中可以通过来自所连接的器件、母板或开关设置的信号输入控制器114。也可以将各种设置在控制器114内硬编码。在有些实施例中，用户可以通过诸如双列直插式封装(DIP)开关、印刷电路板(PCB)连接或者装有控制器114的可编程寄存器动态地改变这些设置，从而可以使同样的放大***能用于多个xDSL***。在一个实施例中采用这些可改变的设置还可以更为高效率地运用放大***，因为一些不必要的部件可以在不需要时被关闭或者减到最少。例如，在一个实施例中，充电泵117可以在不用时被关闭，以节省功率。
在一个实施例中，这些设置也可以被动态驱动。例如，对于默认操作，可以选择充电泵可以被开启的设置，诸如ADSL2。可以在控制器(未示出)检测到需要超过输出放大器在默认设置下的能力的输出的“达到峰顶事件”后从控制器接收到一个信号。这个所接收到的信号可以引发提高发送给放大器的电源电压，以便适应提高放大器的输出的要求。一旦不再需要提高电源电压，在“到达顶峰事件”终止时，电源电压可以恢复到默认设置。当然，可以从所介绍的这个应用得出其他一些例子。
图3示出了可在一个实施例中使用的非轨到轨放大器。在这个实施例中，可以使用多个晶体管、电阻器和电源与示为改善轨到轨放大器的响应时间的这种配置中的电容器配合。在诸如图3所示的使用非轨到轨放大器的实施例中，经改善的响应时间允许VSDL的8MHz的数据率。这些非轨到轨放大器可以用于增益块115，作为与放大器接口120对接的输出放大器，以允许VDSL的8MHz数据率。代替图3所示，也可以类似地使用其他结构的电流反馈非轨到轨放大器。
在图3中，要放大的差动信号对的高信号可以耦合到两个晶体管Q1和Q2的基极。晶体管Q1的发射极可以与晶体管Q4的基极和电流源CS1耦合。类似地，晶体管Q2的发射极可以与晶体管Q3的基极和电流源CS2耦合。互补的低信号可以耦合到晶体管Q3和Q4的发射极。晶体管Q3的集电极可以与晶体管Q5的集电极和晶体管Q5和Q6的基极耦合，而晶体管Q4的集电极可以与晶体管Q8的集电极和晶体管Q8和Q9的基极耦合。
晶体管Q6和Q9的集电极可以与电容器C1和晶体管Q11和Q12的基极耦合。晶体管Q11的发射极可以与电流源CS4和晶体管Q18的基极耦合，而晶体管Q12的发射极可以与电流源CS3和晶体管Q17的基极耦合。晶体管Q17和Q18的发射极可以与放大器的输出端耦合，以提供经放大的信号。
电阻器R1至R4可以耦合在晶体管Q5至Q8的发射极与其他电压源(诸如VCC或VSS)或地之间，而剩下的元件(诸如晶体管Q1、Q2、Q11、Q12、Q17和Q18的集电极)以及电流源CS1至CS4和电容器C1的未耦合的连接端可以与电压源或地耦合。
图4示出了用于差动信号对INP中的差动信号之一的按需电源***的实施例。图中未示出相应的差动信号INN，但是原理是相同的。在这个实施例中，多个输入信号可以发送给多个第一通道限幅器。例如，输入信号INP1可以发送给第一通道限幅器411a和b，输入信号INP2可以发送给第二通道限幅器411c和d(未示出)，而输入信号INPN可以发送给通道限幅器411x和y。
限幅器411a、c和x可以将输入电压INP1、2和N限幅到输入门限。限幅器411b、d和y可以将输入电压INP1、2和N限幅到第二输入电压。限幅器411a、c和x输出的限幅电压然后可以分别发送给加法器412a、c和x。来自图中未示出的相应差动信号INN的限幅输入电压411n也可以分别发送给各个加法器412a、c和x。
每个加法器412的输出然后可以发送给最大输出块113，由它将最大值信号发送给增益块115，如上面所述。增益块115然后可以将这信号放大后再发送给充电泵117，也如上面所述。在一个实施例中，控制器114可以将配置信号发送给增益块115和/或充电泵117，以设置与xDSL功能标准(例如功能标准P8b和P17)相应的具体设置，从而可以满足正确的放大器电源要求。
在一个实施例中，增益块115可以向充电泵117输出一个信号，使充电泵117在输入信号之和近似大于2倍的第一输入门限电压时在电容器Cboost处产生大于Vp的电压。在节点421处的充电泵的输出电压VCCP在输入电压INP不超过现有放大器电源电压VCC所支持的电压时可以略小于VCC。在一个实施例中，在VCC与节点421之间有一个可以是属于充电泵的电流限制器，诸如二极管422之类，用来阻止流向VCC的反向电流。放大器425也可以属于充电泵117，用来提升电荷存储器Cboost处的电压，正如在有些实施例中电荷存储器Cboost也可以属于充电泵117。
在输入电压INP1至INPN开始起伏并上升到超过现有放大器电源电压VCC所支持的门限电压时，电压VCCP也可以上升到超过电源电压VCC。电压VCCP可以向与放大器接口120对接的放大器供电。于是，同样的放大器可以通过与放大器接口120的连接对输入信号INP1至N进行放大。
图4中未示出的相应差动信号INN1至INNN可以按上面这些有关差动信号INP1至INPN的段落内所说明的和在图4中所示出的类似方式处理。
图5示出了用于一个互补差动信号对的按需电源***的实施例。xDSL信号输入515可以具有多个互补差动信号对520。这些互补信号对520各可以承载两个互补信号类型，第一信号类型521或第二信号类型522，中的一个类型。在一个实施例中，第一信号类型521的每个信号可以接到一个不同的第一放大器511、不同的第一限幅器501和不同的第三限幅器503上。在一个实施例中，第二信号类型502的每个信号可以接到一个不同的第二放大器512、一个不同的第二限幅器502和一个不同的第四限幅器504上。
在一个实施例中，每个不同的第一限幅器501和相应的互补信号522的相应第四限幅器504可以接到相应的第一加法器505上。每个不同的第二限幅器502和相应的互补信号521的相应第三限幅器503可以接到相应的第二加法器506上。
在一个实施例中，每个互补信号对520中从每个第一加法器505得到的结果可以发送给第一最大输出块507，由第一最大输出块507选择具有最高组合电压的信号对520。类似地，每个互补信号对520中从每个第二加法器506得到的结果可以发送给第二最大输出块508，由第二最大输出块508选择具有最高组合电压的信号对520。
在一个实施例中，第一最大输出块507可以还接到第一充电泵509上，而第一充电泵509可以再接到每个不同的第一放大器511的电源电压上。类似地，第二最大输出块508可以还接到第二充电泵510上，而第二充电泵510可以再接到每个不同的第二放大器512的电源电压上。
在一个实施例中，还可以将一个诸如增益块115之类的增益块插在图5所示***的上述一些单元之间或者作为一个部件包括在这些单元内。例如，可以在第一最大输出块507与第一充电泵509之间***一个增益块115，以放大输入到第一充电泵509的信号。类似地，可以在第二最大输出块508与第二充电泵510之间***一个增益块115，以放大输入到第二充电泵510的信号。
在一个实施例中，还可以将控制器114接到最大输出块507/508、增益块115、第一或第二充电泵509/510、和/或xDSL信号515的信号中的任一个或全部上。
根据应用的要求，在一个或多个xDSL通信设备内可以使用不同的实施例。可以含有本发明的实施例的xDSL通信装置的例子包括但不局限于调制解调器、接入复用器、路由器、网关或终端适配器。
以上所给出的描述是用于例示和说明的。它不是详尽的，并不是要将本发明的实施例限制为所揭示的确切形式。多种修改和变型可以根据以上教导而得到，或者可以从按照本发明的实施例的实践中获得。例如，所描述的实施例中有些可能涉及二极管或电容器，但是也可以使用其他的电流限制或充电存储器件来代替。
Claims (41)
1.一种多通道放大器***，包括：
多个放大器，每个放大器都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；
一个与这些放大器的电源输入端耦合的充电泵***；以及
一个用于该充电泵***的控制***，所述控制***包括用来执行以下操作的逻辑：标识一个输入通道子集中具有最高绝对电压幅度的输入通道，以及当在每个子集中所标识的输入通道的信号值超过门限时，将所标识的输入通道的信号值传送给所述充电泵***作为对各个放大器的控制信号。
2.权利要求1的***，其中，所述逻辑包括一个绝对值电路和一个最大输出块。
3.权利要求1的***，其中，所述子集包括每个输入通道。
4.权利要求1的***，所述***还包括两个输入通道子集，第一子集包括在每个差动信号对中的第一组信号，而第二子集包括在每个差动信号对中的互补信号。
5.权利要求4的***，其中，第一组信号是在每个差动信号对中的高信号组，而第二组信号是在每个差动信号对中的互补低信号组。
6.权利要求1的***，其中，所述控制***还包括一个增益块，用来放大所标识的至少一个子集的最大信号值。
7.权利要求6的***，所述***还包括一个连接到所述控制***上的控制器。
8.权利要求7的***，其中，所述控制器还连接到每个差动信号输入端上。
9.权利要求8的***，其中，所述控制器还包括一个连接到至少一个配置端口上的配置设置输入端。
10.权利要求9的***，其中，所述配置设置输入端为硬布线输入端、双列直插式封装开关和印刷电路板连接中的至少一个。
11.权利要求9的***，其中，所述配置设置输入端为可编程寄存器。
12.权利要求6的***，其中，所述增益块包括非轨到轨放大器。
13.权利要求1的***，其中，至少一个放大器是非轨到轨放大器。
14.权利要求1的***，所述***还包括一个放大器接口，所述放大器接口包括一个接口，用来：
将每个输入信号耦合到相应的放大器输入通道；以及
将每个最高绝对电压幅度耦合到各个放大器的电源输入端。
15.权利要求1的***，所述***还包括一个通信装置，所述通信装置包括所述多个放大器、充电泵***和控制***。
16.权利要求1的***，其中，所述通信装置为xDSL调制解调器、xDSL接入复用器、xDSL路由器、xDSL网关和xDSL终端适配器中的至少一个。
17.一种方法，包括：
将多通道xDSL输入信号中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；
在所述电压超过门限时，给每个放大器提供一个超过默认电源的电源；以及
否则，给每个放大器提供默认电源。
18.权利要求17的方法，所述方法还包括：
标识一个输入通道子集；
标识在所述子集中具有最高绝对电压幅度的输入通道；
当在所述子集中所标识的输入通道的电压超过所述门限时，给所述子集中的每个放大器提供所述超过默认电源的电源；以及
否则，给所述子集中的每个放大器提供默认电源。
19.权利要求18的方法，所述方法还包括两个输入通道子集，第一子集包括在每个差动信号对中的第一组信号，而第二子集包括在每个差动信号对中的互补信号。
20.权利要求17的方法，所述方法还包括给所标识的输入通道的电压加增益。
21.权利要求20的方法，其中，所述门限为默认电源，而所述超过默认电源的电源为所标识的输入通道的包括所加的增益的电压。
22.权利要求17的方法，所述方法还包括用一个控制器调整所述输入通道和电源中的至少一个。
23.权利要求17的方法，其中，所述控制器通过印刷电路板连接和可编程寄存器中的至少一个来动态调整所述输入通道和电源中的至少一个。
24.权利要求18的方法，其中，至少一个输入通道被用非轨到轨放大器放大。
25.一种***，包括：
在一个xDSL信号输入的每个差动信号对中的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，每个放大器包括电源输入端和放大器信号输入端，所述放大器信号输入端与相应输入通道耦合；
一个与所述放大器的电源输入端耦合的充电泵***；以及
一个用于该充电泵***的控制***，所述控制***包括用来执行以下操作的逻辑：标识具有最高累加信号值的一对受限互补输入通道，以及当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所述充电泵***作为对各个放大器的控制信号。
26.权利要求25的***，其中，所述逻辑还包括：
各与第一信号类型的公用输入通道耦合的第一和第三限幅器电路；
各与第二信号类型的公用输入通道耦合的第二和第四限幅器电路，第二信号类型是与第一信号类型互补的；
与第一限幅器电路和第四限幅器电路耦合的第一加法器电路，用来输出第一和第四限幅器电路之和；
与第二限幅器电路和第三限幅器电路耦合的第二加法器电路，用来输出第二和第三限幅器电路之和；
与每个第一加法器电路的输出端耦合的第一最大输出块；
与每个第二加法器电路的输出端耦合的第二最大输出块；
第一充电泵，与第一最大输出块以及每个与第一信号类型的输入通道耦合的放大器的电源输入端耦合；以及
第二充电泵，与第二最大输出块以及每个与第二信号类型的输入通道耦合的放大器的电源输入端耦合。
27.权利要求26的***，其中，所述第一和第三限幅器电路是公用限幅器电路。
28.权利要求26的***，其中，所述第二和第四限幅器电路是公用限幅器电路。
29.权利要求26的***，所述***还包括耦合在第一最大输出块与第一充电泵之间的第一增益块、以及耦合在第二最大输出块与第二充电泵之间的第二增益块。
30.权利要求29的***，其中，所述第一和第二增益块是公用增益块。
31.权利要求30的***，所述***还包括与第一和第二增益块以及第一和第二充电泵中的至少一个耦合的控制器。
32.权利要求26的***，其中，第一和第二加法器电路、第一和第二最大输出块以及第一和第二充电泵这三组中至少一组是相同的电路、块或泵。
33.权利要求25的***，还包括一个通信装置，所述通信装置包括所述用于每条线的输入通道、用于每个输入通道的放大器、充电泵和控制***。
34.权利要求33的***，其中，所述通信装置为xDSL调制解调器、xDSL接入复用器、xDSL路由器、xDSL网关和xDSL终端适配器中的至少一个。
35.一种方法，包括：
将多通道xDSL输入信号的每个差动信号对中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；
在所述电压超过门限时，给每个放大器提供一个超过默认电源的电源；以及
否则，给每个放大器提供默认电源。
36.权利要求35的方法，所述方法还包括在相加前对每个输入通道进行限幅。
37.权利要求36的方法，所述方法还包括：
标识一个输入通道子集；
将该子集中的每个输入通道与它的互补的不同信号通道相加；以及
标识该子集中具有最高的最大信号值的累加输入通道。
38.权利要求37的方法，其中，所述子集包括每个输入通道。
39.权利要求37的方法，所述方法还包括两个输入通道子集，第一子集包括在每个差动信号对中的第一组信号，而第二子集包括在每个差动信号对中的互补信号。
40.权利要求36的方法，所述方法还包括给具有最高的最大信号值的累加输入通道加增益。
41.权利要求36的方法，还包括用一个控制器调整所述输入通道和电源中的至少一个。
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| US11909385B2 (en) * | 2020-10-19 | 2024-02-20 | Qorvo Us, Inc. | Fast-switching power management circuit and related apparatus |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466088B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-10-15 | Ikanos Communications | Method and apparatus for multi-channel X-DSL line driver |
| US6636103B2 (en) * | 2001-04-18 | 2003-10-21 | Analog Devices, Inc. | Amplifier system with on-demand power supply boost |
| US6917240B2 (en) * | 2003-01-06 | 2005-07-12 | Texas Instruments Incorporated | Reconfigurable topology for switching and charge pump negative polarity regulators |
| US20060284806A1 (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corporation | Driver circuit , electro-optical device, and electronic instrument |
| US7215195B2 (en) * | 2002-10-08 | 2007-05-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Differential amplifier and operational amplifier |
| US7505855B2 (en) * | 2003-02-25 | 2009-03-17 | Microchip Technology Incorporated | Multi-channel amplifier having programmable operational characteristics controlled with a serial interface |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2009
- 2009-08-05 US US12/535,812 patent/US8232834B2/en active Active
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466088B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-10-15 | Ikanos Communications | Method and apparatus for multi-channel X-DSL line driver |
| US6636103B2 (en) * | 2001-04-18 | 2003-10-21 | Analog Devices, Inc. | Amplifier system with on-demand power supply boost |
| US7215195B2 (en) * | 2002-10-08 | 2007-05-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Differential amplifier and operational amplifier |
| US6917240B2 (en) * | 2003-01-06 | 2005-07-12 | Texas Instruments Incorporated | Reconfigurable topology for switching and charge pump negative polarity regulators |
| US7505855B2 (en) * | 2003-02-25 | 2009-03-17 | Microchip Technology Incorporated | Multi-channel amplifier having programmable operational characteristics controlled with a serial interface |
| US20060284806A1 (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corporation | Driver circuit , electro-optical device, and electronic instrument |
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