CN1708074A - 通过线路设备传送线路信号的方法以及传输设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种线路信号(206a,206b)的传输设备,具有线路设备(201),用于以指定信号电平来传送线路信号(206a,206b);以及具有线路驱动设备(100),具有放大单元(101)和控制单元(105)。当线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考电平(113a,113b)时,通过已经确定线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考信号电平(113a,113b)的确定单元(102),使用确定单元(102)来转换放大单元(101)的操作模式。

Description

通过线路设备传送线路信号的方法以及传输设备
技术领域
本发明大体上涉及一种线路驱动设备,还被称为订户线路接口电路(SLIC),更具体地,涉及一种用于以指定信号电平来传送线路信号的线路信号传输设备。
特别地,本发明涉及一种线路信号传输设备,具有用于以指定信号电平来传送线路信号的线路设备以及线路驱动设备,所述线路驱动设备具有:
-放大单元,用于将要驱动到线路设备中的线路信号放大到指定信号电平;以及
-控制单元,用于利用从控制单元输出的操作模式控制信号来控制放大单元的操作模式。
背景技术
图4示出了通过传输线路L来传送线路信号的传统线路驱动设备LT。线路驱动设备LT具有输出级AS,用于为要驱动的线路信号提供可指定的电平。输出级AS受到操作模式控制单元BS的控制,其中能够由操作模式控制单元BS将输出级AS切换到不同的模式。操作模式控制单元BS通过模式控制总线BUS,接收控制信号,以便根据外部参数来控制线路驱动设备LT。为了保护传统线路驱动设备LT,通常,使用连接在传输线路L和输出级AS之间的外部保护元件SE。
作为示例,这样的保护元件SE确保了过电压(例如,可能由雷击和/或与电源接触引起)不会损坏甚或毁坏输出级AS或整个线路驱动器LT。根据如K.20,K.45(ITU_T)或GR.1089(ANSI)等国际标准指定了这样的保护元件SE。
传统上,由保护元件SE所提供的保护必须由晶体管、二极管或类似组件产生。不利地,这样的保护元件是昂贵的,且使用这些保护元件的这种保护设备高度复杂。还存在的缺陷在于:传统外部保护元件具有复杂的设计。
发明内容
因此,本发明的目的是提出一种线路驱动设备,对其进行可靠地防止线路或线路设备上的过高信号电平,其中避免了外部或保护元件的复杂设计。
本发明通过具有权利要求1的特征的线路信号传输设备来实现该目的。
还通过具有权利要求7所指定的特征的经由线路设备来传送线路信号的方法来实现该目的。
本发明的基本概念是在不同操作模式下使用对具有放大级或放大单元的形式的输出级的可用转换选项,以便当出现过量信号电平时,能够选择其中放大单元对过量信号电平并不敏感的操作模式。本发明的本质是提供一种确定单元,用于确定何时线路信号的信号电平超过指定参考信号电平,并且输出控制信号,所述控制信号用于转换放大单元的操作模式。
如果将放大单元切换到使放大单元对增加的信号电平不敏感的操作模式、以及当这样的电平出现在线路设备上时对该增加的信号电平不敏感的操作模式时,则能够省去外部保护设备,或者更简单地进行设计。
一个特别的便利在于:传统线路驱动设备具有用于控制放大单元的操作模式的控制单元。因此,通过提供本发明的确定单元,能够容易地将放大单元转换到不同的操作模式。
有利地,所述确定单元包括检测单元,用于检测线路信号的过高信号电平。有利地,在该环境下检测线路设备上的过电压和/或过电流。
在从属权利要求中可以找到本发明的另外的改进。
本发明的线路信号的传输设备必须具有:
a)线路设备,用于以指定信号电平来传送线路信号;以及
b)线路驱动设备,具有:放大单元,用于将要驱动到线路设备中的线路信号放大到指定信号电平;以及控制单元,用于利用从控制单元输出的操作模式控制信号来控制放大单元的操作模式,其中设置确定单元,用于确定何时线路信号的信号电平超过指定参考信号电平,并且向控制单元输出能够用于转换放大单元的操作模式的控制信号。当线路信号的信号电平超过指定信号参考电平时,执行这样的转换。
通过线路设备传送线路信号的本发明的方法具有以下步骤:
a)利用从控制单元输出的操作模式控制信号来控制放大单元的操作模式;
b)根据操作模式,利用放大单元将要传送的线路信号放大到指定信号电平;以及
c)将要传送的线路信号驱动到线路设备上,利用检测单元检测线路信号的信号电平;利用比较单元,将检测到的线路信号的信号电平与指定参考信号电平进行比较;以及根据比较从比较单元中输出控制信号,并且将控制信号提供给控制单元,其中如果线路信号的信号电平超过指定参考信号电平,则将放大单元切换到安全模式。
从属权利要求包含对本发明的各个主题的有利改进和提高。
根据本发明的一个优选改进,所述确定单元具有检测单元,用于检测线路信号的信号电平。
根据本发明的另一个优选改进,所述确定单元具有比较单元,用于将已经由检测单元检测到的线路信号的信号电平与指定参考信号电平进行比较。
根据本发明的另一个优选改进,所述检测单元为电位差检测单元的形式,用于检测存在于线路设备上的电位差。
根据本发明的另一个优选改进,所述检测单元为电流检测单元的形式,用于检测与线路设备中流过的电流相对应的电流信号。
根据本发明的另一个优选改进,所述线路驱动设备具有模式控制总线,用于向控制单元提供外部模式控制信号。便利地,能够利用模式控制总线外部提供的控制信号,转换放大单元的操作模式。
根据本发明的另一个优选改进,当线路信号的信号电平超过指定参考信号电平时,断开所述放大单元,作为放大单元的操作模式。
根据本发明的另一个优选改进,将指定参考信号电平作为参考电位差提供。
根据本发明的另一个优选改进,将指定参考信号电平作为参考电流信号提供。
根据本发明的另一优选实施例,由电位差检测单元检测与存在于线路设备的电位差相对应的电位差信号,并且将其转发到比较单元。优选地,电位差检测单元设置在线路设备上,从而直接测量或检测线路设备上存在的电位差。还能够在外部保护设备中设置电位差检测单元,所述外部保护设备连接在线路驱动设备和线路设备之间。
根据本发明的另一个优选改进,由电流检测单元检测与线路设备中流过的电流相对应的电流信号,并且将其转发到比较单元。优选地,将电流检测单元设置在放大单元内。还能够将电流检测单元设置在线路单元中。
便利地,通过参考信号电平输入单元向比较单元提供参考信号电平。便利地,如果要检测过电压,则将参考信号电平作为参考电位差信号来提供。此外,便利地,如果要检测线路设备中的过电流,则将参考信号电平作为参考电流信号来提供。
根据本发明的另一个优选改进,由比较单元输出的控制信号直接控制放大单元的操作模式。
附图说明
在附图中示出了本发明的典型实施例,并且在以下描述中将更详细地对其进行解释。
在附图中,
图1示出了根据本发明的一个优选典型实施例,用于防止设置在线路驱动设备中的放大单元的过电压的、具有确定单元的线路驱动设备;
图2示出了根据本发明的另一优选典型实施例,用于防止设置在线路驱动设备中的放大单元的过电压的、具有确定单元的线路驱动设备;
图3示出了根据本发明的另一优选典型实施例,用于防止设置在线路驱动设备中的放大单元的过电流的线路驱动设备;以及
图4示出了具有上游外部保护元件的传统线路驱动设备。
具体实施方式
在附图中,相同参考符号表示相同或具有相同功能的组件或步骤。
图1示出了本发明的线路信号传输设备的优选典型实施例的方框图。
如图1所示,线路驱动设备100通过输出连接202a、202b与线路设备201相连。在线路驱动设备100和输出连接202a、202b之间,存在外部保护设备200,与传统外部保护设备相比具有简化的设计,用于防止线路驱动设备的过电压(见图4)。线路驱动设备100通过连接线路205a、205b与外部保护设备200相连。线路设备201用于驱动线路信号206a、206b。
在本发明的线路驱动设备100中,基本组件由方框表示。在此上下文中,参考符号101表示放大单元,105表示控制单元,102表示包括检测单元103a和比较单元104的确定单元;107和107’表示控制信号;以及111表示操作模式控制信号。
为了能够简化外部保护设备200,当过电压出现时,将放大单元101切换到安全模式,如图1所示。这样的操作状态可以是“断电”操作状态,例如,也就是,放大单元101被断开。放大单元101的另一操作状态是“激活”。作为示例,如果对“激活”状态存在影响(其中放大单元101的输出阻抗相对较低),则大电流流过整个线路驱动设备100。相反,在“断电”操作状态下的输出阻抗非常高,导致了只有小电流能够流入整个线路驱动设备100,从而防止线路驱动设备100的过电压和/或过电流。
图1和2示出了用于检测过电压的本发明的优选实施例,而图3示出了用于检测过电流的本发明的优选实施例。
如图1所示,具有电位差检测单元的形式的检测单元103a通过检测线路110与检测连接203a、203b相连,所述检测连接的每一个均与连接线路205a、205b电连接。因此,向电位差检测单元103a提供电位差信号106,对应于在线路设备201上所存在的电位差。将由电位差检测单元103a输出的电位差信号106直接提供给比较单元104。
还通过参考信号电平检测单元114向比较单元104提供参考信号电平113a,作为参考电位差信号。然后,比较单元104将检测到的线路信号206a、206b的信号电平(即,电位差信号106)与参考电位差信号113a进行比较。如果信号电平(即线路信号206a、206b的电位差信号106)超过预定的参考信号电平(即参考电位差信号113a),则将放大单元101切换到安全模式。为此,比较单元104向控制单元105输出控制信号107,所述控制单元105可以使用操作模式控制信号111来转换放大单元101的操作模式。
还能够直接使用从比较单元104直接提供给放大单元101的控制信号107’来控制放大单元101的操作模式。
此外,通过模式控制总线108向控制单元105提供模式控制信号109,所述模式控制信号能够用于从外部指定放大单元101的操作模式。
因此,本发明的过电压保护设备能够通过线路驱动设备100内的附加组件来切换保护模式或安全模式。按照该方式,所获得的优点在于:可以简化外部保护设备200。利用直接与线路设备201相连的连接线路205a和205b,还能够整体上对线路驱动设备100进行操作,而无需外部保护设备200。
图2示出了本发明的另一优选典型实施例的方框图。在图2所示的传输设备的情况下,直接从外部保护设备200中获得电位差信号106,为此,其在任意情况下必须存在。
应该指出的是,已经参考图1描述过的组件和步骤在此不将再次描述,以便避免任何重复描述。
如图2所示,外部保护设备200具有保护设备输出单元204,如图2的示例所示,从中能够获得与线路设备201的两条线路之间的电位差相对应的电位差信号106。还能够使用电流检测单元来检测流过线路设备201的电流,并且向比较单元104(见图3)提供相应的检测信号。检测线路100用于向电位差检测单元103a提供电位差信号106,在其上对信号进行进一步的处理,如以上参考图1已经描述过的那样。
图3示出了根据本发明的另一优选典型实施例。为了检测在线路设备201以及由此也在连接线路205a、205b上出现的过电流,放大单元101具有电流检测单元103b。应该指出的是,电流检测单元103b还可以设置在放大单元101的外部,例如设置在外部保护设备200中。基本方案在于:电流检测单元103b与比较单元104相连,其中比较单元104现在处于电流比较单元的形式。通过参考信号电平输入单元114,以参考电流信号113b的形式向比较单元104提供参考信号电平。
在比较单元104中,将参考电流信号113b与由电流检测单元103b提供的电流信号112进行比较。当线路信号206a、206b的信号电平(即电流信号112)超过指定参考信号电平113b(即参考电流信号113b)时,将放大单元101切换到确保放大单元101对增加的线路电流不敏感的操作模式。作为示例,该操作模式是安全模式或“断电”模式。
应该指出的是,已经参考图1和2对图3所示的其他组件进行了描述。
通过组合图1和图2的实施例,另一方面,与图3的实施例进行组合,作为组合后的过电压和过电流检测的结果,能够提供对线路的功率检测。因此,当超过由电流信号112与电位差信号106一起所确定的特定功率电平时,则将放大单元101切换到安全模式。
还可以对电位差检测单元103a和/或电流检测单元103b进行设计,从而识别电位差信号106或电流信号112的特定上升时间。如果功率信号206a、206b超过特别是可指定的上升时间,则也能够将放大单元101转换到安全模式。因此,本发明的传输设备具有的优点在于:可以防止线路驱动设备100中所使用的放大单元的稳态过电压、稳态过电流、过高功率、以及电压和电流的过量上升时间。
关于图4所示的传统传输设备,参考背景技术的描述。
尽管以上已经参考优选典型实施例对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于此,而可以按照非常广泛的各种方式对其进行修改。
本发明也不局限于所引用的申请选项。
参考符号列表
在附图中,相同的参考符号表示相同或具有相同功能的组件或步骤。
100           线路驱动设备
101           放大单元
102           确定单元
103a,103b    检测单元
104           比较单元
105           控制单元
106           电位差信号
107           控制信号
108           模式控制总线
109           模式控制信号
110           检测线路
111           操作模式控制信号
112           电流信号
113a,113b    参考信号电平
114           参考电平输入单元
200           外部保护设备
201           线路设备
202a,202b    输出连接
203a,203b    检测连接
204           保护设备输出单元
205a,205b    连接线路
206a,206b    线路信号

Claims (15)

1、一种线路信号(206a,206b)的传输设备,具有:
a)线路设备(201),用于以指定信号电平来传送线路信号(206a,206b);以及
b)线路驱动设备(100),具有:
b1)放大单元(101),用于将要驱动到线路设备(201)中的线路信号(206a,206b)放大到指定信号电平;以及
b2)控制单元(105),用于利用从控制单元(105)输出的操作模式控制信号(111)来控制放大单元(101)的操作模式,
其中所述线路驱动设备(100)还具有:
b3)确定单元(102),用于确定何时线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考信号电平(113a,113b),并且当线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考信号电平(113a,113b)时,向控制单元(105)输出能够用于转换放大单元(101)的操作模式的控制信号(107)。
2、根据权利要求1所述的设备,其特征在于:
所述确定单元(102)具有检测单元(103a,103b),用于检测线路信号(206a,206b)的信号电平。
3、根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于:
所述确定单元(102)具有比较单元(104),用于将已经由检测单元(103a,103b)检测到的线路信号(206a,206b)的信号电平与指定参考信号电平(113a,113b)进行比较。
4、根据权利要求2所述的设备,其特征在于:
所述检测单元为电位差检测单元(103a)的形式,用于检测存在于线路设备(201)上的电位差(106)。
5、根据权利要求2所述的设备,其特征在于:
所述检测单元为电流检测单元(103b)的形式,用于检测与线路设备(201)中流过的电流相对应的电流信号(112)。
6、根据权利要求1所述的设备,其特征在于:
所述线路驱动设备(100)具有模式控制总线(108),用于向控制单元(105)提供外部模式控制信号(109)。
7、一种通过线路设备(201)传送线路信号(206a,206b)的方法,具有以下步骤:
a)利用从控制单元(105)输出的操作模式控制信号(111)来控制放大单元(101)的操作模式;
b)根据操作模式,利用放大单元(101)将要传送的线路信号(206a,206b)放大到指定信号电平;以及
c)将要传送的线路信号(206a,206b)驱动到线路设备(201)上,
其中所述方法还具有以下步骤:
d)利用检测单元(103a,103b)检测线路信号(206a,206b)的信号电平;
e)利用比较单元(104),将检测到的线路信号(206a,206b)的信号电平与指定参考信号电平(113a,113b)进行比较;以及
f)根据比较,从比较单元(104)输出控制信号(107),并且将控制信号(107)提供给控制单元(105),其中如果线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考信号电平(113a,113b),则将放大单元(101)切换到安全模式。
8、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
当线路信号(206a,206b)的信号电平超过指定参考信号电平(113a,113b)时,断开所述放大单元(101),作为放大单元(101)的操作模式。
9、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
将参考电位差(113a)作为指定参考信号电平提供。
10、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
将参考电流信号(113b)作为指定参考信号电平提供。
11、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
由电位差检测单元(103a)检测与存在于线路设备(201)的电位差相对应的电位差信号(106),并且将其转发到比较单元(104)。
12、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
由电流检测单元(103b)检测与线路设备(201)中流过的电流相对应的电流信号(112),并且将其转发到比较单元(104)。
13、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
向比较单元(104)提供参考电位差信号(113a),作为参考信号电平。
14、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
向比较单元(104)提供参考电流信号(113b),作为参考信号电平。
15、根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
由控制信号(107’)直接控制放大单元(101)的操作模式。
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