CN1119859C - 混合放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于具有至少一个单向发送信道(4)和至少一个单向接收信道(5)的通信设备(3)到具有至少一个差分放大器(Q1，Q2)的双向通信设备的电路设备(1)。为了优化由这样的电路设备(1)与最简单的可能装置耦合的属性，差动放大器(Q1，Q2)的控制输入(C，D)耦合到发送信道(4)的输出，其输出(A，B)耦合到该双向通信设备，和其差分放大器(Q1，Q2)的负反馈路径耦合到接收信道(5)的输入(E)。当该电路设备(1)连接到该双向通信设备时，其负反馈路径包括用于调节其直流电压/直流电流特性(6)的匹配阻抗(R4，R5，C2)。

Description

混合放大器
本发明涉及用于耦合具有至少一个单向传输信道和至少一个单方向的接收信道的通信设备到具有至少一个差动放大器的双向通信设备的电路设备。
更特别地，这样的电路设备提供一个混合电路，用于分开在具有一个分开、单向传输信道和接收信道(例如，四线链路)的通信设备中发送发送信道和接收信道二者的双向通信设备(例如两线链路)的混合电路，该通信设备同时地提供适当的去耦合发送和接收信道的放大。混合电路可以包括在任何地方，传输路径在通信网络内部必须分开。例如，在电话网络的覆盖范围内部，特别使用两线链路，为了节约费用，在一对线路上双方向运行。为了在中继线上双方向放大该信号，具有用于任一方向四线链路和各自的放大器被分开。而且当用户终端是连接到市内电话网时，该设备内部的传输和接收方向(麦克风和扬声器)被分开。
本发明的目的是提供在开始的段落定义的类型的电路设备，它优化与简单的可能装置耦合的属性。
实现该目的在于该差动放大器的控制输入耦合到发送信道的输出，差动放大器的输出耦合到双向通信设备，和差动放大器的负反馈路径耦合到接收信道的输入，在它的负反馈路径中提供一个匹配阻抗，当该电路设备连接到该双向通信设备时，用于调整该电路设备的直流电压/直流电流特性。
表示本发明有利的实施例的优选实施例可以从权利要求和实施例的例子的描述中得到。
本发明的这些和其它方面从参见以下描述实施例的例子说明中清楚了。
在图中：
图1表示根据本发明的一个混合放大器的电路图，
图2表示根据本发明的混合放大器的一个扩展实施例，和
图3表示一个相关的直流电压/直流电流特性。
图1表示用于混合放大器1的一个电路设备。该混合放大器1与该终端A和B连接到一个两线线路(例如，市内电话网)。两条有线线路由一个负载阻抗ZLAST表示，它可以由欧姆电阻和一个电容器的并联电路与另一个电阻串联描述。市内电话网由具有直流电压源的一个电源2供给功率，以使在该点AB呈现电压UL和电流IL流动。在该混合放大器1的四线侧，该输入(连接C和D)连接到通信设备3(例如在电话终端的基带电路)的一个发送信道4。输出E和F耦合到该基带电路3的一个接收信道5。
混合放大器1包含放大在该输入C和D的补充的发送信号的一个差动放大器。该输入C经过一个隔离电容器C1和一个偏压电阻R3连接到晶体管Q1的基极端。该基极端经过一个负反馈电阻R1连接到该晶体管Q1的集电极端，该集电极端耦合到在A点的两条导线线路。该基极端经过工作点电阻R2更进一步连接到晶体管Q1的发射极端。因此，在输入D的补充的发送信号经过隔离电容器C3和一个偏压电阻R8加到晶体管Q2的基极端。该基极端经过一个负反馈电阻R7连接到一个集电极端和经过一个工作点电阻R6连接到发射极端。晶体管Q2的集电极端耦合到在终端B的两条导线线路，终端B连接到地。晶体管Q1的发射极端经过匹配阻抗连接到晶体管Q2的发射极端。该匹配阻抗由包含一个电阻器R4与由电阻R5和电容器C2形成的并联电路串联连接的一个电路形成。
晶体管Q1的发射极端形成输出E并且连接到该基带电路3.的接收信道5的输入。接收信道5的第二输入连接到输出F，输出F经过电阻R9连接到地。输出F还经过电阻R10连接到输入C并且经过电阻R11连接到输入D。以一个正确的量度(dimensioning)，用于接收信道5的发送信道4的直流时钟信号可以被抑制。与在终端E相对于地的发送信号的衰减一起，这提供混合放大器1的好的消侧音。
在两导线线路侧供给的直流电IL导致在终端AB的下列电压变化。只要在各自的电阻R2和R6的电压比晶体管Q1和Q2的必要的基极-发射极电压小，在终端AB有一个电压UAB≈IL*(R1+R2+R4+R5+R6+R7)。当超过必要的基极-发射极电压时，晶体管Q1和Q2的集电极-发射极路径变成导通，因此有一个电压变化ΔUAB/DIL≈R4+R5。这提供了可以用于混合放大器1调整的一个适当的直流电压/直流电流特性6。
该直流电压/DC电流特性6表示在图3。特别地表示出上面描述的该特性6的不同的斜率。进入一个直流电流限制7，因为经常为通信设备规定一个最大值电流负载。而且，表示一个电源特性8，表示由电源2.供给的直流电压的变化。正如可以观察到的，当要求特性6的逐渐的斜率和小的最大可允许的直流电流时，在该通信设备中的电流将不根据该电源特性8调节，直到达到直流电流限制7为止。对于该情况，该特性6中的第三斜率可以实现，正如表示在图2的混合放大器和相关的描述。
为了衰减混合放大器1的反射，在A和B之间被检测的A.C阻抗(设备阻抗)适合于两条导线线路的线路阻抗。该A.C阻抗是在发射极Q1和Q2之间的匹配阻抗的多倍(R5并联到与R4串联的C2)。负反馈电阻(R1，R7)与偏压电阻(分别为R3，R8)的比是被乘数。由于该电阻比对应于具有10％最大值偏离的被乘数，该量度可以提供该设备阻抗的匹配。而且，该混合放大器1(Q1和Q2)的补充的设计放大在到两导线线路的终端A的四线线路的终端C和D的对称的发送信号并且同时地实现共同模式抑制比。
图2表示根据本发明的混合放大器1的实施例的另一个例子，该实施例的例子本质上对应于表示在图1的电路设备。在晶体管Q1和Q2的发射极之间的匹配阻抗在这儿以一个复数电阻Z表示。对实施例的第一例子的补充，晶体管Q1和Q2的基极端还由串联连接到一个齐纳二极管D1的一个电阻器R12互连。这使得混合放大器1的直流电压/直流电流特性6以这样的方法变化，该特性6从如图3表示的一个可调整值弯曲离开。根据电源特性8，这实现最大流动电流I1的限制。其结果，直流电流限制7可以保持。

Claims (6)

1.用于耦合具有至少一个单向发送信道(4)和至少一个单向接收信道(5)的通信设备(3)到具有至少一个差分放大器(Q1，Q2)的双向通信设备的电路设备(1)，其控制输入(C，D)耦合到发送信道(4)的输出，其输出(A，B)耦合到该双向通信设备，和其负反馈路径耦合到接收信道(5)的输入(E)，当该电路设备(1)连接到该双向通信设备时，在其负反馈路径中提供用于调节其直流电压/直流电流特性(6)的匹配阻抗(R4，R5，C2)。
2.根据权利要求1的电路设备(1)，其特征在于提供包括至少一个电阻(R4)的至少一个串联组和至少一个电阻(R5)与一个电容(C2)的至少一个并联组合，用于形成匹配阻抗。
3.根据权利要求1的电路设备(1)，其特征在于该差分放大器包括两个互补的开关晶体管(Q1，Q2)，分别用于放大从发送信道(4)接收的发送信号，或者互补的发送信号。
4.根据权利要求3的电路设备(1)，其特征在于晶体管(Q1，Q2)的一个基极端经过至少一个相应的隔离电容器(C1，C3)和一个偏压电阻(R3，R8)连接到该发送信号或互补发送信号，
在于晶体管(Q1，Q2)的集电极端连接到该双向通信设备的各个端(A，B)，
晶体管(Q1，Q2)的发射极端经过在负反馈路径中的匹配阻抗(R4，R5，C2)互连，和
在于晶体管(Q1，Q2)的基极端经过至少一个负反馈电阻(R1，R7)连接到相关的集电极端和经过至少一个工作点电阻(R2，R6)连接到发射极端。
5.根据权利要求4的电路设备(1)，其特征在于提供对该负反馈电阻阻(R1，R7)和偏置电阻(R3，R8)的所述匹配阻抗(R4，R5，C2)的计算，使得该匹配阻抗(R4，R5，C2)乘以负反馈电阻(R1，R7)对偏压电阻(R3，R8)的比的乘积约等于该耦合的双向通信设备的自己的阻抗。
6.根据权利要求4的电路设备(1)，其特征在于该晶体管(Q1，Q2)的基极端还经过一个电阻(R12)和一个齐纳二极管(D1)耦合。
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