CN85101395A - 用于电话交换机用户线路接口为低电压控制线路的宽带高电压放大器 - Google Patents

Abstract

一种对电话线路尤其有用的宽带、高电压和高功率放大器，它采用一个带有跨接在线路上的电容贮能元件的回程变换器。用户线路的特征是具有一确定的负载阻抗与回程变换器的蓄电电容并联。用户线路由一个差分放大器监控，该差分放大器给出一个表示加在用户线路上电平的单端输出。这一输出与输入信号象振铃，话音信号等特定的有关信号叠加产生一个误差信号。该误差信号作为比较器的一个输入，比较器的另一输入接有一个三角形参考波。

Description

本发明是一种宽带放大器，特别适于作为电话线路电路中的放大器。

在许多电话交换系统的先有技术中，人们采用诸如继电器或步进开关一类的机电装置来实现用户线路之间的联接。在许多这类系统中，用户回路或线路电路与电话交换机之间的接口包括一个音频变压器，直流话音电流通过该变压器初级带有两只串联反馈电阻的两个多头绕组馈送给用户回路;而交流电压则通过次级绕组耦合到该线路电路上。

振铃电压是由一个普通发生器产生的。这个发生器可供给一组用户回路或用户线路电路;并且该发生器通过一个机电续电器与每条用户线路电路耦合。这种方法一直广泛应用于转换系统中;实际上是以当时可利用的技术为基础产生的一种可靠的电路。

众所周知，机电继电器和音频变压器是人们熟悉的，极其可靠的部件。正如指出的那样，先有技术中充满了这类电路。可参见“通讯传输系统”一书（贝尔电话实验室股份有限公司1964年第三版）。

如人们所知，这些先有技术的一个主要缺点是要用音频变压器。音频变压器是比较大而笨重的电路部件。另一个要解释的问题是使用普通振铃发生器。这种发生器也是一种需要较大空间和功耗的大型电路部件。随着电话技术的发展，已出现了许多种电话交换机样机或电话系统，它们采用转换技术;在这样的转换系统中，象继电器这类部件已基本上由半导体部件取代了。随着半导体技术的进步和广泛应用，电话线路电路的实际尺寸，功耗，成本和整体性能等都有显著的减小。此后，应用于数字转换系统中的的线路电路已进一步用集成电路技术实现了。因此，这样的电路与采用机电装置的线路电路相比已发生了根本的改变。

这类改进的线路电路范例是1982年2月9日授予小、R·C·W·齐尔（R·C·W    Chea，Jr）的题为“供给用于数字电话系统中电话线路信号的电源调整器件”的美国专利4，315，106号，并于此转让给受让人。

另一份参考资料是题为“带有阻抗合成器的用户线路接口电路”的美国专利4，387，273号1983年6月7日颁发给小R·C·W·齐尔（R·C·W·Chea，Jr），并于此转让给受让人。这些专利包含用在数字转换系统中实现线路电路的各种技术。

再一份参考资料是题为“可编程序振铃信号发生器”的美国专利4，349，703号1982年9月14日颁发给小R、·C、·W·齐尔（R、·C、·W    Chea，Jr），并于此转让给受让人。这份专利专门描述了一种特别适于数字转换系统的改进的振铃电路。在这一电路中，振铃电路的激励和释放是程序可控的，并以此为硬件或软件发生振铃做准备和提供其它信号电压。这份专利还叙述了一种不用笨重的变压器和其它部件的完整的振铃电路的数字实现方案。尽管有上述专利所列举的技术，由于需要很高的电压，目前线路接口电路的固体电路方案已排除了振铃的功能。

在现代电话系统中，当一个振铃信号加在线路电路上时，为了使与许多电话分机相接的电话铃振铃器工作，就要有一个200伏甚至更高的电压。这一很高的电压要求与通常的集成电路技术是不相符的。因此，用在集成电路中的各部件不具有处置这样大的一个工作信号所需的电压要求。

当然可以理解，认识到这些问题的先有技术也提供了各种线路去解决这类问题。例如，在一份题为“电话线路和系统”（1983年1月10日由小R·C·W·齐尔（R·C·W·Chea，Jr）等提交，申请号为456，638号，并于此转让给受让人）的尚未批准的相关专利申请中，叙述了一个采用80伏电压、双极型半导体电路实现振铃的方案。这一电路能够直接由电话交换机的电池来驱动。

众所周知，大多数电话交换机能通过线路电路供给一部电话分机一个50伏直流信号。这一直流信号是由电话交换机中的电池提供的，并且被用来使线路电路和分机工作。正如人们可以从上述申请中认识到的，当上述电路由电话交换机电池供电工作时，它并不能直接产生振铃电压。进一步说，一条线路电路中的部件必须设置保护以防止由于短路，电源互扰和由于闪电和其它干扰产生的瞬间浪涌电压造成的损害。为保护线路电路不受这些现象的损害，人们被迫使用附属部件。这又导致了线路成本的增加。另一个重要因素是线路电路应有最佳设计，以使从交换机电池中吸取最小的偏置电流，从而避免线路无功电流耗散太高。正如人们所熟悉的，电话转换系统中的线路电路的数目是用户数量的函数。在一个大型系统中用户线路可超过100，000或更多。因此，任何一点线路电路功率耗散的减少为转换系统的工作成本显著减少提供条件。

因此，本发明的目的就是设计一种宽带，高电压和高功率的放大器。这种放大器适于提供话音电流，耦合高频测量信号和交流话音。并为电话交换机中有关用户回路提供一个振铃电压。

如下阐述，所要描述的放大器采用一个可以很好工作的回程变换器。实际上本发明的目的是提供一种适于作为用户回路与电话交换机之间接口的运算放大器。这种放大器必须具有较高的电压和工作功率以使该放大器完成线路接口电路的振铃作用。该放大器必须是具有高转换率和高功率带宽因子的宽带器件。综合上述特性，这一放大器必须能向用户回路提供话音电流，同时显示出较低的输出阻抗。总的来说它必须是可靠和坚固的器件，能够防止短路，电源互扰和瞬间浪涌的破坏。正如下面要谈到的，放大器可以用标准集成电路技术构成，该设计不需要高电压集成电路部件，因此能在增加可靠性和工作性能的同时大大降低线路电路的成本。

一种供给双线线路输入信号（该线路特点是具有确定的负载阻抗）的宽带、高电压放大器，包括：一个跨接在上述两线间的蓄电电容;一只具有初、次级绕组变压器的回程变换器，上述次级绕组通过一个单向导通器件接到上述蓄电电容上，和串联在上述初级绕组上的转换装置;一个跨接在上述两线间的装置，用来提供表示跨接在上述回路间信号的输出信号;一个累加装置-其一个输入端响应上述输出信号而另一端响应一个加在上述线路上的输入信号，上述累加装置的输出给出一个表示加在上述输入端的两个信号之差的误差信号;一个输入端响应上述的误差信号，而另一输入端响应一个重复参考信号的装置，其输出端给出一个脉宽表示上述误差信号幅值的重复脉冲信号;和把上述重复脉冲信号提供给上述转换装置的装置，它用来使上述回程变换器按照上述脉冲信号宽度表示的上述误差信号幅值把能量传输给上述双线线路上。

图1是根据本发明画出的宽带、高电压放大器的简化示意图

图2表示以大信号等效模式工作的放大器方框图

图2A表示以小信号等效模式工作的放大器方框图。

图3是一组描绘放大器在不同负载条件下频率特性的曲线。

图4是表示采用转换率增强器的放大器的方框图。

图5是图1所示放大器的详细示意图。

图6是图4所示放大器的详细示意图。

参看图1，图中绘出了依据本发明采用回程变换器的放大器电路的简化示意图。

回程变换器10是一种众所周知的线路结构，已被广泛地应用。回程变换器电路应用于低频电路，例如使用直流/直流变换器的电源电路中。回程变换器还应用于电话线路电路中和在电话交换机中实现振铃的发生器，某些这类电路记载在前面提到的美国专利4，135，106号和4，349，703号中。

实际上，回程变换器已被用在具有低频信号的线路中。回程变换器是一个相当繁复的电路。它在平衡输出，高度绝缘，高电压和高功率能力方面提供了某些很理想的特性。不管怎么说，回程变换器的最基本问题是宽带和有关的稳定性问题。由于电话交换机中用户线路电路具有很复杂的特性和很高的要求，带宽和稳定性问题是混合在一起的。实际上，用户线路具有一个电阻性阻抗，其阻值是用户线路长度的函数。如下说明，本发明的放大器把用户回路的电阻特性做为设计中的固有参数来解决带宽和稳定性问题。

因此，参见图1中标明为R_L的一个阻抗11，该阻抗表示的是用户线路或用户回路。有一回程变换器10接在用户线上。放大器12是一个缓冲放大器，其中一个输入端接在用户线路的一边，而另一输入端接在用户线路的另一边。放大器12的输出接在加法器13的一个输入端上。加法器的另一输入标有Vi，是用户线路回路的输入信号。因此信号Vi可以是振铃信号，话音信号或高频测量信号。这些加在电话线路电路上的信号是众所周知的。

加法器的输出接到第二个放大器14的输入端。如下所述，放大器14为线路电路提供增益和频率成型。放大器14的输出接在比较器15的一个输入端。比较器15的另一输入端接有一个重复参考源16，如下所述，参考源16产生一个用作比较器参考的三角波。比较器15的输出接场效应管FET17的门极。FET17的源极和漏极与作为回程变换器一部分的变压器T₁的绕组18串接。变压器T₁的绕组19有一端接在二极管20的阻极上，而二极管20的阴极接在用户线路上。

电容21是跨接在用户线路上的支路。如图所示，用户回路是由电阻11或负载R_L表示的;R_L表示回路长度特性电阻。如下说明，本发明贯彻的一个主要构思是：在放大器整体设计中把电阻R₂表示的回路阻抗作为固有因素。

为了全面了解图1电路的工作情况，有必要对每一元件加以简要描述。

实际上，如图所示，画在虚线框中的回程变换器10是一个比较标准的部件。在回程变换器10的分析中，FET17是作为一个开关，通过具有绕组18和19的脉冲变压器T₁传输能量。电容21起贮能元件的作用，图示的R_L是负载电阻。值得注意的是R虽然主要是电阻性的，但也可包括电抗成份。

如图1所示，作为脉冲宽度调制器的比较器15产生一个脉冲宽度的输出;这一脉冲宽度t_p是由电路产生的误差电压的函数。在时间时间，能量存贮在变压器下的初级绕组内。在这期间，电容21和负载电阻由于二极管20的作用被隔开。因此这段时间的等效电路包括与电压V_b串联的绕组18。FET17在t_p时间内得以偏置，从而电源V_b通过绕组18接地。所以在此期间能量积存在变压器初级绕组18中。t_p期间结束时，FET偏置截止，二极管20由于变压器的回程作用而导通，从而存贮在初级绕组中的能量传送到电容21和负载R_L中。

由前面叙述的工作过程可知，回程变换器与传递函数G₂有关。这可用数学式表示之。

回程变换器的传递函数为：

G_T2＝ (Vo)/(to) ＝（ (α)/2 · $\frac{R_L}{{\mathrm{T·L}}_P}{)}^{\frac{1}{2}}$ ·V_b

其中

G₂＝回程变换器10的传递函数。

α＝电路的效率因数，是一个常数。

V_o＝R_L上的电压

L_p＝绕组18的电感。

T＝加在比较器15上的三角波的重复率。

比较器15基本上是一个脉宽调制器。如图1所示，比较器的一个输入取自提供三角波的参考源16，

它也可以用锯齿波，其重复率T基本上决定了脉宽调制器的工作频率。来自放大器14的记为Ve的信号也是与时间有关的信号。它的频率比三角波低;在T期间内可以认为是一个常数。

比较器15的输出是如图1所示的宽度为t_p的脉冲。t_p是来自放大器14的电压Ve相对于三角形电压波比值的函数。比较器15也有一个传递函数G1，其求法如下：

G₁＝ (tp)/(Ve) ＝ (T)/(Va) t_p＝G₁Ve＝（ (Ve)/(Va) ）·T

其中

Va＝Sa·ta

Sa＝三角波的斜牵

t_a＝T/2

从上面的等式中可以看出：宽度或持续时间t_p是来自放大器14的电压Ve的函数。至于图1中表示的其它成分，可以看出：表示为A₁的放大器12基本上是一个信号限定装置，是测知用户线路或电阻R_L上的电压的。这一电压反馈到加法电路13的一个输入端上。这个电压有时与反馈因子有关，也可能是效率特性。

加法器（Sp）13的作用是把来自放大器12的反馈信号与输入信号Vi做代数相加，产生一个表示两误差信号之差的输出信号。来自加法器的含有该误差信号的输出送到放大器14（A₂）的输入端。这个放大器对反馈回路的频率响应进行成形。

可由图1中看出，基本上是用户线路电阻构成的负载电阻R_L对电路来说是一个直流负载;也是放大器G₂的增益成份。进一步说，R_L和电容21的组合是放大器频率响应的峰值。

本发明的主要方面是把用户线路负载阻抗作为放大器的一个增益成分。为了保持与电路有关的线路电阻的必要关系，可参见图2。在图2中有一个表示图1电路的方框图，以致可以按照反馈控制理论对电路进行分析。由虚线围起来的部分的传递函数代表加法器、误差放大器A1和整形放大器A₂的传递函数。因此可由图2得出回路增益函数如下：

环路增益＝G₁·G₂A₂·A₁＝（ (T)/(Va) ）·（ (α)/2 (R_L)/(L_P) V² _B ${)}^{\frac{1}{2}}$ ·A₁A₂

其中α＝转接变换器的效率因数。

上述回路增益函数用来确定和分析放大器的大信号和稳态性能。由上式可见，放大器回路增益取决于用户线路的有效阻抗即负载R_L。因此，本发明的关键是：负载电阻本身是放大器设计的要素。从电话的应用来看，100欧姆到3，000欧姆间的R_L值具有特殊的意义，其中这些数值表示了挂机情况下的用户回路的长度。

参照图2A，它表示了图1中宽带放大器电路的小信号等效模式。实际上每个组件的传递函数，如放大器12和14，以及比较器和回程变换器都由图2中给出的相同传递函数表示。小写字母“S”用来表示小信号工作。基于对放大器小信号分析，下列等式成立：

对频率稳定性分析，要用到回路增益表达式。表达式A（S），G1G2（S）和K₂有下列形式：

A₂（s）＝K₁ $\frac{\mathrm{(1+}\frac{s}{{\omega }_1})}{\mathrm{(1+}\frac{s}{{\omega }_2})}$ 这里K₁是常数W₁＞W₂

G₁G₂（s）＝gm $\frac{k_3}{\mathrm{(1+}\frac{s}{{\omega }_2})}$ 这里gm＝常数，K₃和Wo是负载特性参数。

当频率＜＜fm时成立，脉宽调制（PWM）频率

K₃＝ (T)/(V_a)

$\mathrm{gm=(}\frac{\alpha }{2}·\frac{R_L}{T}·\frac{V_B{}^2}{\mathrm{Lp}}{)}^{\frac{1}{2}}$

W₀＝ 1/(R_LC₁)

依据对放大器的小信号分析，可以看出频率表达式以及放大器的总增益响应也取决于线路的负载阻抗。

参看图3所示的一组曲线，这组曲线表示了放大器在直流负载R_L下的表示频率的特性曲线。曲线1和曲线2是R_L分别等于3，000欧姆和300欧姆时的开环正向放大器增益频率特性。曲线3是放大器14的频率表示，并用来对整个电路的频率整形，以满足稳定性要求。

曲线4和曲线5表示在负载电阻R_L下的峰值的特性曲线;它是由R_L和C₁共同决定的。曲线6是由A₁确定的放大器期望的闭环增益频率。曲线6的虚线表示这部分也可能是频率特性曲线。回路增益是由回路的开环增益和闭环增益之间的差值决定的，绘在图3中所用的半对数座标图中。

实际上，放大器的设计目标是保证34dB的最大回路增益，以便在模拟话音频带在3.0KHz处正常工作。回路增益的OdB跨越频率选在大约是脉宽调制器频率的一半，以减少它对放大器整个频率性能的影响。当然，大家知道确定放大器频率响应的主要因素仍然是对放大器A₁和A₂的传递函数的响应的适当选择。

可能某些应用要求有一个较高的转换率。实际上，放大器的转换率定义为输出电压对于时间的最大变化速率。为了使宽带高电压放大器的转换率得到改进，图4给出了参考电路，主要是包含一个接在转换率增强电路23中的电平移相器22。将要解释的转换率增强器23是由经电平移相器22出现在放大器14输出端的误差信号Ve控制的。正如要说明的那样，在高阻抗状态，象当误差信号Ve相对地为正时，转换率增强器23为常断状态。当Ve转为负值时，增强器23逐渐开启。在图4中，对类似的部件标明了同样的参考数字。如下所述，图1和图4所示放大器结构可使线路电路在高电压和高功率容量下工作。该放大器能够带动一个200伏振铃信号电压，以及话音频带信号，遥控检测信号和直流话音电流。这一放大器不需要普通放大器所用的高偏置电压便可提供高电压工作。

这一特性导致了电流高效率工作。当然，应该了解，对于普通放大器的设计，为了提供200伏的信号，就要求有200伏或更高的电源。本发明这种设计是一种相当坚固的放大器，它能够防止象短路，电源互扰和浪涌等故障。放大器的输出提供了一个平衡的输出信号。因此，它能提供用户回路和电路地之间的良好的绝缘。在该放大器中，线路负载本身是放大器设计中的固有因素，从而直接构成了放大器增益和频率特性。

正如人们从图1中看出的，本发明的主要部件象放大器A₁，A₂，加法器和比较器都是由低压集成线路构成的。其余部件，象晶体管17，是分立部件。晶体管17最好是一只高压MOS晶体管。由于高电压放大器能直接产生振铃电压，因此，高压放大器的利用能取消振铃发生器和振铃通路继电器，从而改进了系统性能。

参见图5，它更详细地表示了图1结构的电路图。由图5中看出，用户线路由导线30和31表示;其阻抗由负载阻抗R_L即32表示。回程变换器的贮能元件电容33跨接在导线30和31上。二极管34和变压器35与场效应晶体管36共同作用组成回程作用所需的基本元件。

电容器37与电阻38串联跨接在变压器35的初级绕组上，作为一个阻尼器电路以防止高压感应尖峰造成晶体管36电击穿。与晶体管36的门极相接的是一只与电阻40并联的二极管39。门极通过电容41接到比较器42的输出端。二极管39，电容41和电阻40组成了电平移相器。放大器A₁即45是一个差分放大器，并且其反向输入端通过电阻46接在线路30上;其正向输入端通过电阻47接在线路31上。电阻48接在放大器45的输出端与其反向输入端间;而电阻49则接在其正向输入端与地之间。因此，放大器45用来以差分方式测知加在用户线路或负载电阻32上的电压，并把差分信号在其输出端传换成一个中止输出信号。

放大器45的输出端经过一只串联电阻51接到放大器50（A2）的反向输入端。该反向输入端还接有一只电阻52，其另一端接有输入电压Vi。电阻53接在放大器50的输入与输出端之间;而电阻54和电容55的串联电路起对放大器50的频率进行整形的作用。放大器50在提供增益和频率整形的同时是作为累加接点工作的。因此，放大器的误差信号Ve加在比较器42的正向输入端。比较器42的反向输入端接在如图1所描述的三角波发生器上。如已指出的，比较器42把误差信号和三角波相比较，在其输出端产生脉冲宽度调制信号。这一信号通过电容41加在晶体管36的门极上。

晶体管36的漏极接在一个偏置电源上，而放大器45，50以及比较器的偏置电压均从一般直流电源获得，直流电源可以在5至15伏范围内。由图5中可见，放大器45的输出是加在负载电阻32上的差分电压的函数;由电阻48比46和49比47的比值决定。这两个比值要选得相等和匹配，以便为放大器提供一个良好的共模性能。电阻46、47、48和49的值要选为高阻抗值以降低功率耗数，并减小负载效应。加在负载电阻32两端的输出电压Vo可以比为放大器45和50提供偏压的电源电压高很多。因此，所选定的电阻48与46和49与47的比值要使放大器45输入端的电压不超过它们的共模态范围，并使输出电压不饱和。实际上，正如将要描述的那样，为了改进线路性能，这些电阻的比值可以与频率相关。放大器45的输出信号是电阻32上电压的函数。并与Vi一道加在放大器50的输入端。

放大器50输出端产生这一放大的信号。由于反馈的作用放大器45的输出电压V₁的极性与Vi相反，致使累加在放大器50输出端产生一信号差别，即误差信号Ve。电阻51，52和53要选得适当，以便为放大器50提供适当的增益参数。电阻54和电容55与电阻53一道形成一个滞后超前网络，用来对反馈回路的频率响应整形，以保证任何工作条件下的稳定性。

如图示，误差信号Ve送到比较器42的正向输入端。三角波送到其负向输入端。比较器42将两个信号进行比较，在输出端产生一个宽度为t_p的脉冲。t_p的值取决于误差电压Ve的大小。较大的误差信号产生较宽的脉冲。实际上，三角波的重复率为512KHz。因此，可以断定，比较器42是作为一个脉宽调制器。t_p的宽度正比于该误差信号。脉冲t_p通过电容41容性耦合在晶体管36的门极上。电容41和电阻40的时间常数要选得足够大以维持脉冲t_p的整体性。二极管39起到箝位作用，使晶体管36的门极处的脉冲相对于V_b（-48伏）为正，这将供给一正向门极一源极电压使晶体管36导通，使电流在脉冲期间内流过变压器35的初级。在这一期间t_p内，二极管34是反偏，所以能量通过初级绕组存贮在变压器中。在t_p结束时，晶体管36断开;电流不再流过该晶体管。因此，由于反馈作用，二极管34导通，能量在T-t_p期间内传输到电容35去。

回程变换器的工作是已知的，并在前面已解释过。

参照图6，这是表示出图5放大器电路，进一步包括在图4中简要解释过的转换率增强器电路。图6中其余部件的工作过程与图5一样。因此，对于这些相同部件标明了相同的参考数字。无论如何，如图6中所示，放大器50的输出接在晶体管70的发射极上，70的基极接地。误差信号通过电阻71接在晶体管70的发射极上。该晶体管的集电极通过电阻72接在用户线路30上，而晶体管70的集电极还接在晶体管73的基极上，晶体管73的发射极又接在用户线路30上。晶体管73的集电极通过电阻74接在用户线路31上。因此，如下说明，晶体管70与电阻71和72一道作为电平移相器，而晶体管73与电阻74一道作为转换率增强器。该线路功能如下。转换率增强器设计得仅在电容33的贮能超过负载电阻32的要求时才工作。这个条件当误差电压Ve是负值时才出现。当Ve达到大约-0.6伏时，晶体管70开始导通，依次管73导通。这一实际工作过程为电容33设置了一个附加负载。因此电容将加速释放能量。当Ve趋于更负时，晶体管73会充分导通并加快从电容33中放出能量。当达到平衡时，即增加的负载电阻32的能量要求等于电容接收到的增加能量时，误差信号Ve将成为正值。当误差信号变为正值时，转换率增强器电路就截止了。

如图6所示是两个附加的RC网络80和81;它们与电阻46和47串联。RC网络80和81基本上是产生反馈因子各因素的频率特性。这是通过把图5选定的电阻46和47的阻值每个都分成两个电阻，并在图6中所示的每一分出的电阻上跨接旁路电容。这一修改使线路性能最佳化有了更大的自由度。图3中表示的虚线以及曲线6表示了修改后放大器的频率特性。

在上面所作的描写中，已对将回程变换器作为设计中固有参量的放大器进行了描述。回程变换器具有跨接在电话线路上、并由接在回程变压器次级绕组上的二极管元件控制的贮能电容。用户线路的线路阻抗或负载阻抗作为放大器的一个元件，进而控制增益和频率响应。因此放大器的频率响应峰值由用户负载阻抗和放大器蓄电电容组成。回程变换器是由一个在频率高于512KHz的高频下工作的脉宽调制器控制。这样，对回程变压器的要求就是：它可以是一个极小的紧凑的部件。该放大器是以使振铃电压和直流话音加在电话线路上;同时提供绝缘确保在通常瞬间干扰下可靠工作而这种干扰对先有技术装置会造成损害。

Claims (20)

1、一种适于供给双线电话线路输入信号的宽带、高电压放大器、该双线线路具有一个以线长为函数而变化的确定负载阻抗，所说放大器的特征在于有一个蓄电电容21跨接在上述线路上；一个带变压器的回程变换器，该变压器有一初级绕组18和一个次级绕组19，以其次级绕组通过二极管20与所说蓄电电容21偶合，并以其初级绕组18与转换装置17串接，在通过所说变压器将能量从上述初级绕组传输给所说电容时工作；第一种装置12响应上述线路上的跨线电压，并产生代表该电压的信号；第二种装置13、14用于累加来自第一种装置12的信号和加在上述线路上的输入信号Vi，并在其输出端给出一个代表两信号之差的误差信号；一个比较装置15响应上述误差信号，将该信号与一重复参考信号相比较，并在其输出端给出一个控制信号；和一种装置将上述控制信号加在上述转换装置上，按照上述控制信号使之工作，由此依照上述控制信号的特性将能量传输给上述蓄电电容。

2、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中与上述初级绕组串联的上述转换装置包括一个场效应晶体管，其源漏极电路串接在上述初级绕组的一端，而其门控制电极接在上述调制装置的输出端上，上述初级绕组还接在一个电源上。

3、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中所说调制器包括一个比较器，比较器之一个输入端响应上述误差信号和其另一输入端响应上述重复参考信号，从而在其输出端给出一个脉宽调制信号。

4、按照权项3所定义的宽带，高电压放大器，其中所说重复参考信号是一个频率至少为512KHz的三角波信号。

5、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中接在所说双线线路上的上述装置包括一个差分放大器，该放大器的一个输入端接在上述双线线路之一上而另一输入端接在上述线路的另一条线上，从而在其输出端给出一个单端信号。

6、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中所说累加装置还包括接在所说输出端的放大器装置，并在把所说误差信号加到所说调制装置之前，给所说误差信号提供一个频率增益特性。

7、按照权项1所定义的宽带、高压放大器，其中所说双线线路的上述蓄电电容和上述电阻性阻抗决定了上述宽带，高电压放大器频率响应特性的极点。

8、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中所说双曲线线路是一个电阻性阻抗值在100至3，000欧姆之间的电话用户线路。

9、按照权项1所定义的宽带、高电压放大器，进一步包括，

接在所说累加装置输出端的电平移相器，该装置所提供的输出信号的变化范围处在给定的误差信号范围内，和

跨接在所说双线线路上的转换率增强装置，它响应以上述电平移相器发出的上述输出信号，从而控制在误差信号范围内从上述蓄电电容释放出来的能量。

10、按照权项1所定义的宽带，高电压放大器，其中把所说重复脉冲信号加在所说转换装置上的上述装置包括一个耦合电容。

11、一种适于供给双线电话线路输入信号的宽带、高电压放大器，该双线线路具有一个以线长为函数而变化的确定负载阻抗，所说放大器的特征在于有：

跨接在上述线路上的蓄电电容;

回程变换器，包括一只有初、次级绕组的变压器，其中所说次级绕组通过一只二级管接在上述蓄电电容上，而所说初级绕组与转换装置串联，当开关接通过，通过所说变压器将能量从上述初级绕组传输给上述电容;

响应跨接在上述线路上电压的第一种装置，它给出代表同一电压的信号;

第二种装置，用来累加自上述第一种装置的信号，所说第一种装置的一个输入信号加在上述线路上，在第二种装置的输出端给出一个代表上述两个信号之差别的误差信号;

比较装装置，响应上述误差信号，并与一个重复参考信号进行比较，在其输出端产生一个控制信号，和

将上述控制信号加在上述转换装置上的装置，它使转换装置按照上述控制信号工作，由此将能量按照上述控制信号的特性传输给所说蓄电电容。

12、按照权项11所定义的宽带，高电压放大器，其中所说第一种装置包括一个差分放大器，该放大器的一个输入端接在上述线路的一条线上，而另一输入端接在另一条线上，从而在输出端产生一个单端信号。

13、按照权项12所定义的宽带、高电压放大器，其中所说差分放大器的输入端通过一个频率特性阻抗接在所说线路上。

14、按照权项11所定义的宽带、高电压放大器，其中所说用于累加信号的第二种装置，包括一只运算放大器，该放大器有一个用于累加来自具有所说输入信号的第一种装置的信号的输入端，并包括接在上述放大器上对频率响应进行整形的装置。

15、按照权项11所定义的宽带、高电压放大器，其中所说加在上述比较器上的重复参考信号是一个三角波，使上述比较器在输出端产生一个脉宽调制信号，该调制信号按照上述误差信号量具有一个脉冲期间。

16、按照权项11所定义的宽带、高电压放大器，其中所说线路的负载电阻性阻抗值和所说蓄电电容量形成上述宽带、高电压放大器的主极点。

17、按照权项15所定义的宽带、高电压放大器，其中与所说初级绕组串联的较换装置包括一个场效应晶体管，该管的源漏极电路与上述初级绕组串联，而其门极接在上述比较器的输出端上。

18、按照权项17所定义的宽带，高电压放大器，其中所说门极通过一个电容接在所说比较器的输出端上，而接在该门极上的电容器件对上述控制信号箝位。

19、按照权项11所定义的宽带，高电压放大器，进一步包括：

接在上述第二种装置输出端的电平移相装置，该装置用来产生一个在给定误差信号范围内改变其幅值的输出信号;

跨接在上述双线线路上的转换率增强装置，它响应来自上述电平移相装置输出信号，以控制在给定误差信号范围内从上述蓄电电容传输出的能量。

20、按照权项11所定义的宽带，高电压放大器，其中所说电话线路电阻性负载阻抗在100至3000欧姆之间变化。

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