JP2001186270A - ラインパワードコーデックおよびラインパワードコーデックをパワーアップするための装置およびラインパワードコーデックを含むラインパワードデータアクセスアレンジメントをパワーアップする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な国により提供される利用可能な回線電
流により少なくとも部分的に給電されることのできる安
価かつ信頼性のあるデジタルアクセスアレンジメント
（ＤＡＡ）を提供すること。 【解決手段】 本発明のＤＡＡは、電話回線から供給さ
れる電力で条件保証として適切な動作を適応的に可能に
する一方で、多くの国々の関連する要求条件を満足させ
る。ラインパワードコーデックにおいて、国際的ライン
パワードコーデックのためのスタートアップ手順は、レ
ジスタセッティング、例えば特定国向けレジスタセッテ
ィングを使用し、これは、ラインパワードコーデックの
低電圧側（例えば、ＰＣまたはモデム側）から給電され
保持されている。このように、低い回線電力状態の間で
さえ、ラインパワードコーデックのプログラムされた状
態は維持することができ、したがって、電話回線中の電
力ロスによるリセットによって、ラインパワードコーデ
ックが必ずしもデフォルト状態に戻らない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データアクセスア
レンジメント（ＤＡＡ）のためのラインインタフェース
に係り、特に、適応形ラインパワードコーデック(line
powered codec)に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くのポータブルコンピュータデバイス
は、モデムおよび電話回線を介する通信のための他のデ
ータデバイスを使用する。そのようなデバイスにおい
て、バッテリサイズおよび重量は、重要な考慮事項であ
る。バッテリの選択により大きく左右されるデバイス全
体のサイズおよび重量と充電間の許容できる動作時間の
長さとの間でバランスが取られなければならない。

【０００３】残念なことに、典型的なアプリケショーン
プログラムを実行している場合は許容できる時間の長さ
動作するが、モデムおよびポータブルコンピュータの他
のデータ通信デバイスは、電話回線を介して通信してい
るとき大量の電力を使用する。ポータブルコンピュータ
デバイスおよびそのモデムの両方に給電するバッテリ電
源は、典型的に、一般的コンピューティングアプリケー
ションに対してのサイズであり、モデムにより電話回線
を介してアクティブに通信している場合、パワーが急速
になくなる。

【０００４】携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドＰ
Ｃ（ＨＰＣ）、ＰＣＭＣＩＡモデムおよびポータブルデ
ータ端末のようなポータブルコンピュータデバイスは、
１回のバッテリ充電により数時間まで動作するよう設計
されているが、モデムを介して通信している場合１回の
バッテリ充電で１時間よりも短い時間のみ動作する。し
たがって、ポータブルコンピュータデバイスは、バッテ
リにより完全に給電されたモデムにより速いデータ転送
に対して十分な時間の長さ動作するが、それらは、典型
的には、モデムのより長い使用を可能にするために外部
ＡＣ電源が加えられることを必要とする。したがって、
本来のバッテリに加えて、二次的電源からパワーを引き
出すことが、バッテリ電源によるモデムを含むコンピュ
ータデバイスにとって望ましい。

【０００５】電話回線中に本来あるＤＣ電力は、便利な
電源を提供するが、電話回線から電力を引き出すモデム
の能力を制限する制限および制約がしばしばある。例え
ば、米国の現行の規則は、電話機またはモデムがオフフ
ック状態またはアクティブ状態にあるときに電話回線か
らかなり大きな電流が引き出され得るようになってい
る。電話回線をオフフック状態に保持するために、約１
３ミリアンペア（ｍＡ）から１５０ｍＡの範囲の電流が
引き出されなければならない。したがって、電話回線か
ら引き出される電流の最大量は制限される。

【０００６】電話回線から完全に給電されるように設計
されたモデムは知られているが、これらの設計は、極端
に制約のある電力見積もりとなるかまたは利用可能な電
流の無駄遣いとなる。また、モデムは、一般に、政府の
規制、例えば米国における電話のためのＦＣＣパート６
８ リクワイアメント、および電話回線上に戻され得る
影響およびノイズについての制限を受け、電話回線から
の電力の使用をさらに制限する。

【０００７】例示的なラインパワードモデムは、米国特
許出願 No.09/028,061, "Low NoiseLine Powered DAA W
ith Feedback" by Hollenbach et al., filed February
23, 1998, に示されている。

【０００８】データアクセスアレンジメント（ＤＡＡ）
は、モデムのようなデータソースと電話回線との間の物
理的インタフェースを提供する。ＤＡＡは、電話回線に
対する適切なＤＣターミネーションおよびＡＣ変調特性
を提供することを受け持つ。例えば、ＤＡＡは、オフフ
ック状態において電話回線をオフフック状態に保持する
ために、最小量のＤＣ電流を引き出さなければならない
が、同時に、オフフック状態において最大量の電流より
も大きくない電流を引き出さなければならない。したが
って、ＤＣターミネーション即ち負荷は、ＤＡＡが使用
される国の該当する電話標準に対応する所定制限内にな
ければならない。したがって、モデムは、ＤＡＡが使用
されている特定の国において電話回線から利用可能な所
定の最大電流よりも大きくない電流で動作しなければな
らない。

【０００９】現在のグローバルエコノミーにおいて、１
つの国だけではなく複数の異なる国のいずれかにおける
使用に対しても製品を設計し製造することが望ましい。
しかし、オフフック仕様を満たすために顧客構内装置
（即ち、ＤＣ負荷）が引き出さなければならない電流の
最小量および最大量に関する規則は、異なる国において
大きく変化する。したがって、１つの国において使用さ
れるＤＡＡは、別の国において使用されるＤＡＡにより
提供される特性とは異なる可能性がありかつしばしば完
全に異なる電話回線への特性を提供しなければならな
い。

【００１０】したがって、製造者は、様々な国の各々に
対する異なる物理的構成部品を含む異なるＤＡＡを通常
製造し、またはデバイスが使用される特定の国の要求条
件に基づいてスイッチが入切りされるターミネーション
コンポーネントを有するＤＡＡを製造している。別個の
国に対して別個のＤＡＡを製造すること、および／また
は様々な国における使用のための切り換え可能なコンポ
ーネントを有するＤＡＡを製造することは、世界市場に
おいてそのようなＤＡＡを提供する全体的コストを増大
させる。また、より多くの部品数のために信頼性が低下
する可能性がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】様々な国により提供さ
れる利用可能な回線電流により少なくとも部分的に給電
されることのできる安価かつ信頼性のあるＤＡＡについ
ての必要性がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
ラインパワードコーデックは、ラインパワードアナログ
／デジタルコンバータおよびラインパワードデジタル／
アナログコンバータを含む。ＤＣ電流測定モジュール
は、オフフック状態において電話回線から使用のために
利用可能な電流の量を決定するように適合されている。
アナログ／デジタルコンバータおよびデジタル／アナロ
グコンバータは、それぞれ、ＤＣ電流測定モジュールが
オフフック状態において電話回線から十分な電流が利用
可能でないことを決定する場合、リセット状態に維持さ
れるように適合されている。

【００１３】本発明の別の側面によるラインパワードコ
ーデックを給電する方法は、電話回線に接続されたライ
ンパワードコーデックのチップにおいて利用可能な電流
の近似的量を決定するステップを含む。ラインパワード
コーデックのラインパワードコンポーネントは、利用可
能な電流の量が十分であると決定された場合、動作する
ことが許容される。そうでない場合、ラインパワードコ
ーデックのラインパワードコンポーネントは、リセット
状態に保持される。

【００１４】本発明のさらに別の側面による出力インピ
ーダンスをプログラム可能に調節することができるライ
ンパワードコーデックにおける電話からの最小の電流引
き出しを維持する方法は、電話回線に接続されたライン
パワードコーデックのチップにおける利用可能な電流の
近似的量を決定するステップを含む。ラインパワードコ
ーデックのラインパワードコンポーネントは、利用可能
な電流の量が十分であると決定された場合に動作するこ
とが許容され、そうでない場合、ラインパワードコーデ
ックのローパワーサイドにおけるプロセッサからライン
パワードコーデックのチップにおいて、最小のＤＣ電圧
レベルが維持される。

【００１５】

【発明の実施の形態】データアクセスアレンジメント
（ＤＡＡ）のためのコーデックが開示される。これは、
電話回線から供給される電力での適切な動作を条件保証
として許容し、一方同時に、多くの国々の関連する要求
条件を満足する。

【００１６】特に、コンディションワラントとして電話
回線電流から部分的かつ適応的に給電されることができ
るコーデックが開示される。従来、ラインパワードコー
デックに関連づけられたいくつかの問題点が、電話回線
電流により部分的に給電されるコーデックの開発を制限
または妨げてきた。例えば、様々な国々における異なる
規則は、電流および／または電圧が電話回線から短時間
の間消えることを許容し、ラインパワードコーデックへ
の電源を中断させる。したがって、ラインパワードコー
デックは、特定の国により設定された規則を維持する一
方で、リセット状態から回復することができなければな
らない。従来のラインパワードコーデックは、リセット
の後デフォルト状態に戻る。

【００１７】ラインパワードコーデックが１つの国で使
用されるように設計される場合、デフォルト状態はその
国に応じて設定され、リセットプロセスを通しての全て
の規則に従うことを保証することができる。しかし、あ
るコーデックは異なる国において使用される場合、コー
デックのデフォルトリセット設定は、ローカル規則（例
えば、ＡＣおよび／またはＤＣインピーダンス要求条
件）に従わない可能性があり、コーデックはリセットの
後少なくとも短い時間の間恐らく従わなくなり、コーデ
ックはそのデフォルト状態に戻る。多くの国々におい
て、これは受け入れることができない。

【００１８】したがって、ラインパワードコーデック
は、従来、１つの国の規則に従うように設計されてき
た。ラインパワードコーデックを１つよりも多い国にお
いて販売するためには、製造者は、対応する数のモデル
のラインパワードコーデックを設計しかつストックしな
ければならなかった。残念なことに、複数のモデルの製
品は、コストを増大させ、ラインパワードコーデックを
使用する製品が複数の国での柔軟性を持たなくさせる。

【００１９】ここに開示されるラインパワードコーデッ
クは、複数の国々のどの国に対する構成も可能なコーデ
ックを回線給電することに関連する問題を克服する。

【００２０】特に、開示されるラインパワードコーデッ
クは、従来のラインパワードコーデックにおいて問題で
あった少なくとも以下の問題点を解決する。（ａ）ライ
ンパワードコーデックのラインパワード部のパワーダウ
ンによりカスターマイズされた特定国向けレジスタセッ
ティング（例えば、ＡＣインピーダンス値のセッティン
グ）を維持すること。（ｂ）コールブリッジを通してレ
ジスタの内容を維持することによりラインパワードコー
デックのパワーダウンサイクルを通してオフフック状態
を保つこと。

【００２１】（ｃ）ラインパワードコーデックを完全に
給電するには不十分な低電流状態のためにラインパワー
ドコーデックの繰り返されるシャットダウンおよびパワ
ーアップにより引き起こされる電話回線中の発振を防止
すること。（ｄ）オンフックまたはオフフック状態の間
の利用可能な回線電流の量が大きく異なることに鑑み
て、オンフックからオフフックへの変化またはオフフッ
クからオンフックへの変化によりコーデックのラインパ
ワードコンポーネント間で利用可能な電流引き出しを分
配すること。

【００２２】国際的なラインパワードコーデックの例示
的なスタートアップ手順が、所定のレジスタセッティン
グ、例えば特定国向けレジスタセッティングを使用して
開示される。これは、ラインパワードコーデックの低電
圧側から（例えば、ＰＣまたはモデム側から）給電され
かつ維持される。ラインパワードコーデックの低電流引
き出し側（即ち、“低電圧側”）から適切なレジスタを
給電することにより、ラインパワードコーデックのプロ
グラムされた状態は、電話回線が４００ミリ秒（ｍＳ）
までの間電力を失うコールブリッジによっても維持され
得る。

【００２３】コールブリッジは、セントラルオフィスか
ら構内電話機への回線電流の一時的な中断であり、４０
０ｍＳの長さ続く可能性がある。電話規則は、電話機が
電話回線に対する電力をセントラルオフィスが回復して
１５ｍＳ内にオフフック電流引き出しに回復しなければ
ならないことを指定する。

【００２４】レジスタに対する電力を維持することによ
り、電話回線における電力ロスによるリセットによっ
て、ラインパワードコーデックは必ずしもデフォルト状
態に戻らない。

【００２５】インタフェースコーデックが、デジタルデ
ータアクセスアレンジメント（ＤＡＡ）において、とり
わけ、ＤＡＡを使用する現在のまたは他のアプリケーシ
ョンデバイスにおけるプロセッサ（例えば、デジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ））のようなデジタルコンポ
ーネントと電話回線上のアナログ信号との間のデジタル
／アナログ変換およびアナログ／デジタル変換を提供す
るために使用される。

【００２６】国際標準を満足するために、ターミナル装
置（モデム）は、特定国向け電圧／電流（ＶＩ）ロード
ラインに従って、回線を占有しかつ適切な電流を設定し
なければならない。多くの国の要求条件を満たすため
に、これは２０ミリ秒（ｍｓ）以内に行われなけばなら
ない。電流を設定するために、ＤＣ電流および電圧を設
定するジャイレータ（gyrator ）が、まず予め充電され
なければならない。これは、典型的には、様々なプリチ
ャージフィルタおよび電子インダクタを形成するいくつ
かの外部コンポーネントで達成される。

【００２７】さらに、ラインパワードコーデックは、回
線電流が動作をサポートするのに低すぎる場合、ターン
オンしてはならない。

【００２８】通常のモデムコーデックは、特定の国の要
求条件に基づいてスイッチインおよびスイッチアウトさ
れ得る外部コンポーネントを使用することにより問題を
解決する。残念なことに、この方法に必要とされる外部
コンポーネントのハードウェアプログラム可能性は、コ
ストを大幅に増大させる。

【００２９】対照的に、本発明は、外部コンポーネント
を変更またはスイッチインまたはスイッチアウトする必
要なしに、リセット状態によっても、プログラムされた
セッティングを保つことができるデジタルデータアクセ
スアレンジメント（ＤＡＡ）におけるコーデックを提供
する。

【００３０】図１は、本発明の原理による拡張されたＤ
Ｃフィードバック制御を備えたラインパワードコーデッ
クに対する単純化された例示的システムトポロジーを示
す。説明の単純化のために、全波整流器（即ち、極性安
全装置）、ライトニング保護回路および他の詳細は、図
１に示されていない。

【００３１】特に、図１において、本発明の原理による
ラインパワードコーデック１００は、例えばモデムのデ
ジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１０２とセントラ
ルオフィス１４０からの電話回線との間のＤＡＡに対す
る基礎を提供する。

【００３２】開示された実施形態において、セントラル
オフィス１４０からの電話回線のチップアンドリング接
続間に、適応形ラインパワードコーデック１００の回線
側に互いに並列に２つの回路がある。セントラルオフィ
ス１４０は、電源１３２（例えば、５０Ｖ）および抵抗
器（例えば、６００オーム）の直列接続により示された
電話回線上の特性インピーダンスによりある量の回線電
流を提供する。

【００３３】ラインパワードコーデック１００の回線側
上の第１の並列回路は、電流源１２０、シャント抵抗器
１２２、トランジスタ１２４および抵抗器１２６の直列
接続を含む。電流源１２０、シャント抵抗器１２２およ
びトランジスタ１２４は、プログラム可能なインピーダ
ンス技法を提供する。ラインパワードコーデック１００
を含む顧客構内装置のインピーダンスは、ＤＳＰ１０２
により設定される適切なレジスタの値に従って、ライン
パワードコーデック１００により制御される。抵抗器１
２６は、この第１の並列回路中の電流が測定されること
を可能にする。

【００３４】本発明の原理によれば、ラインパワードコ
ーデック１００の回線側上の第２の並列回路は、基準抵
抗器１２８（Ｒｒｅｆ）と直列の基準キャパシタ１３０
（Ｃｒｅｆ）を含む。ＣｒｅｆおよびＲｒｅｆは、基準
インピーダンスレベルを設定する。

【００３５】ラインパワードコーデック１００は、受信
パス中にアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１０
６および送信パス中にデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コ
ンバータ１１０を含む。また、デフォルト電流レベル制
御モジュール１０８は、加算点において送信パスに加え
られ、電話回線から引き出される電流のレベルを制御す
る。デフォルト電流レベルは、例えば１０ｍＡである。

【００３６】ＤＣ電流モジュール１１４は、電流源１２
０により電話回線上に生成されるＤＣ電流のレベルを設
定する。

【００３７】シャント制御モジュール１１６は、コーデ
ックを動作させるために十分な電圧を生成する。

【００３８】ＤＣ電流測定モジュール１１８は、電話回
線上で利用可能な電力の電流および電圧の測定を可能に
する。

【００３９】電流グッドモジュール１１２は、ＤＣ電流
測定モジュール１１８により測定された電流量が、コー
デック１００のラインパワードコンポーネントのライン
パワード動作を可能にするのに十分であるかどうかを決
定する。

【００４０】図２は、図１のシステムがオフフックにな
った後に得られる回線電流を示す。図２において、ｘ軸
は時間（ミリ秒（ｍｓ））を示し、ｙ軸はチップ電流を
ミリアンペア（ｍＡ）で表す。

【００４１】図３は図１のシステムがオフフックになっ
た後得られる回線電圧を示す。図３において、ｘ軸は時
間（ｍｓ）を示し、ｙ軸はチップ電圧（ボルト）を示
す。

【００４２】ラインパワードコーデック１００のスター
トアップ手順は、ラインパワードコーデック１００がオ
フフック状態になり電話回線を占有した後の４つの状態
によりその動作に関して最もよく説明される。４つの状
態は、ここでは、状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃおよび状態Ｄ
と任意的に呼ばれ、図１，２および３の各々において示
されている。

【００４３】第１の状態（例えば、状態Ａ）は、電話回
線がオフフックになり、ラインパワードコーデックがリ
セット状態のままである初期的時間に関する。第２の状
態（例えば、状態Ｂ）は、コーデック１００中の所定の
ラインパワードコンポーネントが不安定であり、キャパ
シタが電流の初期サージを引き出す間の時間に関する。
第３の状態（例えば、状態Ｃ）は、ラインパワードコー
デック１００のラインパワードコンポーネントが安定に
なり、ラインパワードコーデック１００のラインパワー
ドコンポーネントに再充電可能なエレメントが電流を戻
す時点に関する。ラインパワードコーデック１００は、
第３の状態（状態Ｃ）が完了した後安定になる。これ
は、例えば、第４の状態Ｄと呼ばれ得るものを形成す
る。状態Ｄは、スタートップ手順の終了を示す最終状態
である。

【００４４】状態ＡからＣまでの動作は、図１，２およ
び３を参照してさらに詳細に説明する。

【００４５】状態Ａ：（例えば、０ないし１ｍｓ） 最初に、モデム（ＤＳＰ１０２を含む）は、ラインパワ
ードコーデック１００をオフフックにし、短絡に近い回
線電流を引き出し始める。この状態（即ち、状態Ａ）に
おいて、コーデック１０２の主要なコンポーネント、即
ちコーデックのラインパワードコンポーネントがリセッ
トになる。これは、エレメント１４７において比喩的な
意味でのスイッチを接地することにより表されている。
スイッチ１４７は、電流源１２０の両端間にある。勿
論、エレメント１４７は、説明のためのみであり、接地
された実際のスイッチである必要は必ずしもない。スイ
ッチ１４７の意図するところは、電流源１２０を一時的
に短絡して、オフフックスタートアップ手順の初めにお
いて大きな値のＩ_T フローイング（flowing ）を得るこ
とである。

【００４６】コーデック１０２のラインパワードコンポ
ーネントは、オフフック状態におけるその電力引き出し
が、使用されるいずれかの国における電話回線から許容
される最大値よりも小さい電流、例えば、電話回線から
の２００マイクロアンペア（μＡ）の電流よりも小さく
なるように予め選択される。

【００４７】状態Ａの間に、チップにおける電圧は、セ
ントラルオフィス１４０への短絡回路をほぼ提供する一
方で、最低レベル、例えば５Ｖに維持されることにな
る。この例において、コーデックのチップ電流（ＩＴ）
は、例えば８０ｍＡになる。

【００４８】本発明のこの側面によれば、コーデック１
００のＤＣ電流測定モジュール１１８は、利用可能な電
流量がコーデック１００のラインパワードコンポーネン
トの動作をサポートするのに十分大きいかどうかを決定
するためにチップ電流（ＩＴ）を測定する。電流グッド
モジュール１１２は、コンパレータ回路または同様の回
路または十分な電流が電話回線から引き出されているか
どうかを決定するためのデジタルプロセスである。

【００４９】電流グッドモジュール１１２が利用可能な
電流が十分ないと決定した場合、ラインパワードコーデ
ック１００は、リセットのまま、即ち状態Ａのままにな
る。しかし、電流グッドモジュール１１２が、所定時間
の後電話回線から引き出されている利用可能な電流の量
が、コーデック１００のラインパワードコンポーネント
の動作をサポートするために十分であると決定した場
合、次の状態（例えば、状態Ｂ）に入る。この実施形態
において、コーデックのラインパワード動作をサポート
するために電話回線から引き出される十分な電流は、１
ｍｓの測定の後少なくとも１０ｍＡの量である。

【００５０】状態Ｂ：（例えば、１ｍｓないし６ｍｓ） 状態Ａが、ラインパワードコーデック１００に給電する
ための十分な電流が電話回線にあるとうまく決定した
後、コーデック１００は第２の状態、例えば状態Ｂに入
る。

【００５１】状態Ｂにおいて、最初のリセット状態（状
態Ａ）は、デアサート（de-asserted ）され、コーデッ
ク１００のラインパワードコンポーネントの通常動作が
開始する。これは、スイッチ１４７を開くことを含む。
この時点において、回線電流（即ち、チップ電流）は、
適切なデフォルト値、例えば１０ｍＡ制御モジュール１
０８により示される１０ｍＡに設定される。

【００５２】本発明の原理によれば、インピーダンス１
２８および１３０は、図２に示されているように状態Ｂ
の間に充電される。この実施形態において、インピーダ
ンス１２８，１３０は、基準キャパシタ１３０（Ｃｒｅ
ｆ）および基準抵抗器１２８（Ｒｒｅｆ）の直列接続か
らなる。

【００５３】インピーダンス１２８，１３０を充電する
初期ドレインのために、デフォルト電流（例えば、制御
モジュール１０８により設定される１０ｍＡ）が、所定
時間到達されることはない。したがって、状態Ｂは、イ
ンピーダンス１２８，１３０への充電を安定化すること
を可能にする十分な時間継続することになる。インピー
ダンス１２８，１３０に対する充電は、図２に示されて
いるように、それが最終レベルの例えば９０％に到達し
たときに安定化されたと考えられ得る。

【００５４】例えば、図２に示されているように、これ
らのインピーダンス１２８，１３０を充電するために十
分な例示的な時間は、５ミリ秒（ｍｓ）である。この安
定化時間（例えば、５ｍｓ）は、アナログ回路およびＤ
ＡＡ中のフィルタ（例えば、デジタルシグナルプロセッ
サ（ＤＳＰ）フィルタ）が安定化することを可能にす
る。

【００５５】ＤＡＡコンポーネントが安定化された後
（例えば、状態Ａの１ｍｓ後、および状態Ｂの５ｍｓ
後）、状態Ｃに入る。

【００５６】状態Ｃ：（６ｍｓないし２０ｍｓ） 状態Ｃにおいて、コーデックをサポートする適切なプロ
セッサ（例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ））中の拡張されたＤＣフィードバックが動作を始め
る。本発明の拡張されたＤＣフィードバック機能によれ
ば、サポートするプロセッサ（例えば、ＤＳＰ１０２）
は可変抵抗器をモデルする。

【００５７】可変抵抗器として働くために、ＤＳＰ１０
２は、Ａ／Ｄコンバータ１０６を使用してチップ電圧を
測定する。チップ電圧の値に基づいて、ＤＳＰ１０２
は、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータの出力電
圧を調節することにより、チップ電流の値を設定する。
したがって、ＤＳＰ１０２は、電話回線へ拡張されたま
たは追加のＤＣフィードバックを提供し、様々な国のう
ちのいずれかのＶ／Ｉロードラインが所望の時間、例え
ば２０ｍｓ内に満足されることを保証する。

【００５８】したがって、拡張されたＤＣフィードバッ
クのサポートを使用して、電話回線のチップ電流（Ｉ
Ｔ）は、特定の国のための最小許容可能回線電流よりも
大きい値に収束することになる。理想的には、この収束
は、不安定を生じさせることなしに可能な限り速く行わ
れる。

【００５９】２０ｍｓの最小時間が電流に関するほとん
どの国の規則を満足するものとして説明されたが、特定
の回線電流および収束時間は、好ましくは、ＤＳＰ中の
ソフトウェアパラメータによりプログラム可能に制御さ
れ、ラインパワードコーデック１００を多くの国々での
使用を可能にする。

【００６０】状態Ｄ：（２０ｍｓないし通話期間） 状態Ｃの後（即ち、その後の状態Ｔの間に）、システム
のパラメータは満足されたことになる。好ましくは、Ｄ
Ｃロードラインは、ＡＣ信号による妨害から保護される
ことになる。この目的のために、ＤＳＰは、システムが
大きなインダクタとして電話機に対して見えるようにＤ
Ｃフィードバックを調節することができる。

【００６１】換言すれば、ＤＡＡのラインパワードコー
デック１００のフィードバック伝達関数は、ＤＣに可能
な限り近いカットオフ周波数を有するローパスフィルタ
として機能する。これは、ＤＣ値の速い変化がもはや必
要でないからである。デジタルシグナルプロセッサ（Ｄ
ＳＰ）が大きなインダクタをどのようにエメレートする
かの適切な説明は、米国特許出願 No. 09/310,021, fil
ed May 11, 1999, entitled "Digital Gyrator", by J.
Fischer, D. Laturell, and L. Smith に提供されてい
る。

【００６２】上述したラインパワードコーデックの適切
なパワーアップを取り巻く問題に加えて、ラインパワー
ドコーデックは、供給している電話回線における低電流
または低電圧状態によるラインパワードコーデックの予
期しないパワーダウンによっても、コールブリッヂの間
オフフック状態を維持することができるラインパワード
コーデックが開示される。本発明のこれらの側面および
他の側面は、低電流電話回線における承認テストをライ
ンパワードコーデックについて行いかつパスさせること
を可能にする。

【００６３】世界中の多くの国々は、チップ／リング電
圧がアクティブな通話の間０ボルトに低下することがで
き、低下した電圧レベルは４００ｍｓまで０ボルトのま
まであり得ることを特定する。その後、別の通常のチッ
プ／リング電圧レベルが回復された場合、電話回線上の
電流は、以前に確立された電話通話を継続するために、
所定の時間、例えば１５ｍｓ内に所定のレベル、例えば
１５ｍＡよりも大きく上昇しなければならない。勿論、
これらの値は、多くの国々について最悪のシナリオに関
するものであるが、これらの値は、例示に過ぎず、各々
の特定の国は、どれぐらい長く電圧が０ボルトのままで
あり得るか、どれぐらい速くデバイス（例えば、モデ
ム）が電圧が戻ったときに応答すべきかなどについて異
なる仕様を有することができる。

【００６４】電話呼びをセットアップするために、通常
のコーデックは、典型的には、利得を設定する、スター
トアップタイマーを制御する、およびオフフックにする
ようにプログラムされたいくつかのプログラマブルレジ
スタを含む。しかし、これは、モデムの高電圧部（即
ち、回線側）に置かれるラインパワードコーデックにと
って問題を生じる。

【００６５】例えば、回線（即ち、チップ／リング）の
電圧が、例えば実質的に０ボルトに低下した場合、ライ
ンパワードコーデックはリセットさせられることにな
る。その後、電力がセントラルオフィスから電話回線に
再び印加されたとき、ラインパワードコーデックは、再
びパワーアップし、そのデフォルト状態、即ちオンフッ
ク状態に入る。

【００６６】これは、通常のコントローラが回線の電圧
（即ち、チップ／リング電圧）がいつ回復したかの知識
を有しないので、モデムのコントローラ（例えば、ＤＳ
Ｐ）に対して困難な同期化問題を生じ、したがって、特
定の国の要求条件を満たすように十分に速く以前のオフ
フック状態に、例えば１５ｍｓ内に１５ｍＡにラインパ
ワードコーデックを再び戻すことができない可能性があ
る。

【００６７】本発明のこの側面によれば、コールブリッ
ジ（即ち、チップ／リング電圧が０ＶＤＣに低下するこ
と）は、追加的な特定国向けコンポーネントをスイッチ
インおよびスイッチアウトする必要なしに、多くの国々
の要求条件を満たすように維持され得る。

【００６８】図４は、本発明の別の側面によるラインパ
ワードコーデックの低電流部および高電流部を有するラ
インパワードコーデックのブロック図を示す。

【００６９】特に、図４において、ラインパワードコー
デックは、低電流部４０２および高電流部４０４の両方
を含む。低電流部４０２および高電流部４０４は、別個
に給電される。高電流部４０４は、電話回線から得られ
た電力から完全に給電される。しかし、重要なことに、
低電流部４０２は、ラインパワードコーデック４００の
低電圧側（即ち、モデム側）から電力を得る。適切な解
は、低電流部４０２と高電流部４０４との間を通過する
信号に対して使用され得る。

【００７０】高電流部４０４は、そのレジスタおよびタ
イマー４２０を除いてラインパワードコーデック４００
のほとんどの回路を含む。レジスタおよびタイマー４２
０は、ラインパワーダウンの間に引き起こされるライン
パワードコーデック４００のリセット状態を通して維持
されなければならない。単純化のために、図４のライン
パワードコーデック４００には、電流に関する回路のみ
が示されている。電流に関して、議論は電圧および電流
検出回路４２２である。

【００７１】レジスタおよびタイマー４２０は、ライン
パワードコーデック４００の低電圧側（即ち、図４の左
側）、例えば電話回線からではなく充電されたキャパシ
タのような電荷蓄積デバイス１７１から常に給電されて
いる。一方、ラインパワードコーデック４００の高電圧
側（即ち、図４の右側）における高電流部４０４から電
力を得るコンポーネントは、常に、セントラルオフィス
１４０からの電話回線から給電されている。

【００７２】電圧および電流検出回路４２２は、ライン
パワードコーデック４００のリセット状態の間電話回線
中の電流および電圧レベルを検知する。電圧および電流
検出回路４２２により十分な電流および電圧が検出され
る場合、アクティブ化信号が、ラインパワードコーデッ
ク４００の高電流部４０４のパワーアップを可能にする
ために適切なステートマシーンロジック（適切なプロセ
ッサ）に提供される。

【００７３】電荷蓄積デバイス１７１（例えば、充電さ
れたキャパシタ）は、ラインパワードコーデック４００
の低電圧側上の適切なソースから充電される。この実施
形態において、クロックアウト（例えば、異なるクロッ
クアウト信号）が、適切なダイオードと共に使用され
て、クロック信号がアクティブであるとき、電荷蓄積デ
バイス１７１に対するチャージーポンプを形成する。

【００７４】動作において、ラインパワードコーデック
４００は、例えばモデムコントローラ１０２が特定のオ
フフック制御ビットをラインパワードコーデック４００
の低電流部４０２中の適切なレジスタ４２０に書き込む
ときに、オフフック状態に置かれる。この時点におい
て、４１０中の外部スイッチフックが閉じられて、電流
が電話回線からラインパワードコーデックに流れ込む。

【００７５】ラインパワードコーデック４００の高電流
部４０４の内部の電圧／電流検出モジュール４２２は、
回線の電圧および電流（即ち、チップ／リング電圧およ
び電流）を監視する。電圧および電流の両方が、ライン
パワードコーデック４００の高電流部４０４中のコンポ
ーネントが動作するために十分に高い場合、適切な信号
がラインパワードコーデック４００の低電流部４０２に
送られて、低電流部４０２中のタイマー４２０に基づい
てスタートアップタイマーシーケンスをアクティブ化す
る。

【００７６】ラインパワードコーデック４００がアップ
しかつランニングした後、様々な国の規則は、セントラ
ルオフィス１４０からの電話回線上の電圧および／また
は電流が中断されることを許容する。この場合におい
て、セントラルオフィス１４０からの電圧および／また
は電流が中断される場合、電圧および電流検出回路４２
２はトリップし、低電流部４０２中のタイマー４２０に
基づいてスタートアップシーケンサをアクティブ化し、
これは、高電流部４０４中のアナログおよび他の回路を
アクティブ化することになる。この電力の中断の間、モ
デムコントローラ１０２へ送信されるデータは、リセッ
ト状態に入り、例えば全てゼロになる。

【００７７】このリセット状態において、ラインパワー
ドコーデック４００の低電流部４０２中のデジタル回路
は、非常に小さい電流を引き出すことになる。本発明の
この側面によれば、ラインパワードコーデック４００の
低電流部４０２中のレジスタを維持するために必要な電
流は、必要な時間、例えば４００ｍｓまでラインパワー
ドーコーデック４００の低電圧側から供給されることに
なる。

【００７８】モデムコントローラ１０２は、例えばクロ
ック信号または他の発振信号および外部キャパシタから
の例えばチャージポンピングを使用して必要な電力を供
給する。チャージポンプは、コールブリッジの間、遙か
に小さくかつより実用的な電荷蓄積キャパシタ１７１が
低電流部４０２を給電するために使用されることを可能
にする。例示的なチャージポンプの適切な説明が、米国
特許出願 No.09/192,651, filed November 16, 1998, e
ntitled "Combination Clock And Charge PumpFor Line
Powered DAA", by T.E. Fuehrer, K.E. Hollenbach,
D. Laturell, and S.B. Witmerに提供されている。

【００７９】この時点において、ラインパワードコーデ
ック４００の低電流部４０２中の全てのレジスタ４２０
が、回線の給電が中断されたときコールブリッジを確立
した例えばオフフック状態を設定する１つのビットまた
は複数のビットを含むそれらのデフォルト値からそれら
がプログラムされたその以前に維持された値を保持す
る。

【００８０】回線電力中断およびセントラルオフィス電
圧が許容される時間、例えば４００ｍｓ内に戻った後、
電圧および電流検出回路４２２は、ステートマシーンロ
ジックに対して適切なアクティブ化信号、例えばローか
らハイへを出力し、オリジナルスタートアップシーケン
スは保持されたタイマーおよびレジスタ４２０に基づく
が、大電流引き出し回路が電力ロスのためにリセットに
なるが、スタートアップシーケンスのアクティブ化は、
ラインパワードコーデック１００の低電圧側をパワーオ
フしたデバイス、例えばラインパワードコーデックの低
電流部１０２におけるレジスタおよびタイマー４２０中
のレジスタまたはタイマーの値をリセットしないという
認識と共に繰り返すことになる。ラインパワードコーデ
ック１００の高電圧側の電力サイクルの間リセットする
ことなしにレジスタをそのままにすることにより、通話
状態（例えば、オフフック状態）が維持され得る。

【００８１】チップ／リング電力が回復した後、ライン
パワードコーデック４００は、モデムコントローラ１０
２からの相互作用を必要とすることなしに、再び、例え
ば１５ｍｓ内に例えば少なくとも１５ｍＡの少なくとも
最小の電流量を直ちに引き出すことができる。相互作用
がモデムコントローラ１０２から必要とされるべきもの
であった場合、電流引き出し（即ち、１５ｍＡ）を再び
確立するために必要とされる速度は、激しく低下するこ
とになる。

【００８２】図５は、コールブリッジの間またはオフフ
ック状態の間にチップ／リング電流の他の中断があった
間の図４に示されたラインパワードコーデックの動作を
説明するために有用なタイミング図を示す。

【００８３】特に、図５の例において、セントラルオフ
ィス１４０からの電圧は、波形（ａ）に示されているよ
うに４００ｍｓよりも短い期間低下する。波形（ｂ）
は、電圧および電流検出回路４２２からのアクティブ化
信号出力を示す。波形（ｃ）および（ｄ）は、部分５０
２において、電圧中断の前に通話が確立されたことを示
し、ラインパワードコーデック４００の高電流部４０４
中で給電されるコンポーネントが低電力オフフックアイ
ドル状態５０４に入り、そこでは高電流部コンポーネン
トは、リセット状態に保たれることを示す。この時点に
おいて、電圧／電流検出回路４２２は、入ってくるリン
グ信号および／またはいつ十分な電圧が電話回線に戻る
かのいずれかを検出するために電話回線を捜し回ること
になる。

【００８４】電圧レベルがセントラルオフィス１４０か
ら戻った後、スタートアップシーケンス５０６が、ライ
ンパワードコーデック４００の低電流部４０２中のレジ
スタ／タイマー４２０に保持されたタイマー値およびレ
ジスター値に基づいて、波形（ｂ）に示されているよう
にアクティブ化信号に基づいて開始される。そして、最
大の割り当て時間、例えば１５ｍｓ前に非常に速く、ラ
インパワードコーデック４００の高電流部４０４中のコ
ンポーネントのオフフック状態が、電話回線から必要と
される電流を再び引き出し、図５の波形（ｄ）に示され
ているように中断が起きなかったかのように動作を続け
る。

【００８５】ラインパワードコーデック４００は、勿
論、電話回線上に十分な電流がある場合パワーアップし
かつ動作を始めて、ラインパワードコーデック１００が
そのようにすることを可能にする。しかし、ラインパワ
ードコーデック１００は、セントラルオフィス１４０か
ら電話回線上で利用可能な電力量が不十分であるために
そうしなければ通常のラインパワードコーデックの繰り
返されるパワーアップおよびパワーダウンにより引き起
こされる電話回線上の電力引き出し発振を防止するため
に、低電流状態においてパワーアップしてはならない。
本発明の一側面の原理によれば、ここに開示されるライ
ンパワードコーデック１００は、そのようにするための
十分な利用可能な電流があるかどうかを、電話回線から
全電流（例えば、７ｍＡ）を引き出す前に決定する。

【００８６】世界中の多くの国々は、チップ／リング電
流はオフフック状態の間に３００μＡから５ｍＡの範囲
にあり得ることを特定する。この電流は、一般には、電
流モデム回路を使用してモデム通話をサポートするため
には低過ぎる。

【００８７】例えば、図６は、波形（ａ）におけるオフ
フック信号、波形（ｂ）における電圧検出信号、波形
（ｃ）における電流検出信号、およびラインパワードコ
ーデック１００のオンフック／オフフック状態に対する
波形（ｅ）におけるセントラルオフィス電流の関係を示
す。コーデック電流検出は、低いままであり、これは、
適切なモデム動作に対する十分な回線電流がなく、コー
デック高電流部４０４がリセットに保たれていることを
示す。

【００８８】関連する管理団体は、モデムを見たインピ
ーダンスが、数百ｍｓについてこれらの低電流接続の間
短絡回路として見えるように十分低くなければならない
という規則を定めている。また規則は、回線における電
圧（即ち、チップ／リング電圧）が発振しないことを要
求する。通常のラインパワードコーデックは、電話回線
からの給電がそのような規則に違反している場合発振す
る可能性がある。

【００８９】例えば、典型的なモデムにおける能動回路
は５ｍＡよりも大きく引き出すので、モデムを単にオン
することは、チップにおける電圧を低下させ、モデムの
能動回路をターンオフさせる。能動回路がターンオフす
ると、電圧は再び上昇することになる。そして、回線電
圧がモデム回路を再びターンオンするのに十分高くなっ
た場合、このスタートプロセスは繰り返すことになり、
発振として表れて、管理規則に違反する。

【００９０】発振問題に対する通常の解決法は、かなり
大きな電流を引き出す全ての回路をモデムの低電圧側
（即ち、ＰＣパワード側）に置くことである。あいに
く、この通常の解決法は、コンポーネントが回線から給
電され得る場合には必要とされない追加のコンポーネン
トおよび低電圧絶縁デバイスに対する追加の高電圧を必
要とする。これらの追加的なコンポーネントおよび絶縁
デバイスは、デバイスが回線から給電される場合よりも
より高価でかつ潜在的により信頼性の低いデバイスとな
る。

【００９１】本発明の原理によれば、図７に示されてい
るように、ラインパワードコーデック１００内部の個々
のコンポーネントまたは回路は、高電流部８０４におい
て電話回線から電力を引き出す電力バスからまたは低電
圧側、例えばモデムコントローラ１０２から電力を引き
出す電力バスへのいずれかで電力を引き出すように設定
され得る。

【００９２】特に、図７に示されているように、ライン
パワードコーデック１００は、ラインパワードコーデッ
ク１００の低電圧側から常に電力を引き出す回路、例え
ばレジスタおよびタイマー２４０およびラインパワード
コーデック１００の高電圧側（即ち、電話回線側）から
常に電力を引き出す回路、例えば、電圧／電流検出回路
４２２を含む。電話回線によりその他の場合給電される
他の回路８３２は、電話回線から、例えば電話回線から
得られる２．７ボルト電力レールを使用して、またはモ
デムコントローラ１０２からモデムコントローラ１０２
から供給される５ボルト電力レールを使用して給電され
ていることの間で切り換えられる。この切り換えは、図
７に示されたスイッチ８３４に表されている。図７（お
よび図４）に示されているように、ツェナーダイオード
１８９は、電荷蓄積デバイス１７１の電圧レベルを制限
するために、電荷蓄積デバイス１７１の両端間に使用さ
れ得る。

【００９３】オフフックスタートアップ手順の初めにお
いて、ラインパワードコーデック１００は、外部コンポ
ーネント４１０にセントラルオフィスから可能な限り大
きな電流を引き出させ、即ち可能な限り短絡に近くし、
同時に、ラインパワードコーデック１００の高電流部８
０４中の電力レールにおけるこれらのデバイスのみを給
電する。例えば、電圧／電流検出回路４２２は、電話回
線から給電されたままである。好ましくは、このときに
おいて、低電流を引き出すモジュールのみが、ラインパ
ワードコーデック１００中でターンオンし、利用可能な
電流の使用部がラインパワードコーデック１００をバイ
パスし、電圧／電流検出回路４２２により測定されるよ
うにする。

【００９４】ラインパワードコーデック１００をバイパ
スする電流は、電圧／電流検出回路４２２の電流検出部
により監視される。監視される電流が、ラインパワード
コーデック１００をターンオンしかつ動作させるために
低すぎる場合、電流検出回路４２２の出力は、非アクテ
ィブ（ロー）のままとなり、デバイスは、コントローラ
１０２により呼びの試行を終了させかつオンフックに戻
ることを指示されるまで、この低回線インピーダンス状
態のままとなる。しかし、ラインパワードコーデック１
００の動作を可能にする十分な電流および電圧が回線か
ら検出される場合、電圧／電流検出回路４２２の出力
は、アクティブ化し、例えば、ラインパワードコーデッ
ク１００を動作させるための十分な電圧があることを示
すように０から１になる。そして、図２および３を参照
して説明したスタートアップ手順が、モデム接続を確立
するために続いて行われる。

【００９５】電話回線電流容量を検知するこのシーケン
スは、通常動作の間に５ミリアンペア（ｍＡ）の電流よ
りも多く引き出すラインパワードコーデックが関連する
低回線電流安定度テストをパスすることを可能にする。

【００９６】ここに説明した低電流状態において電話回
線からの電流引き出しを分配することのみが重要ではな
く、オンフックからオフフックへおよびオフフックから
オンフックへの変化の間に電話回線からの電流引き出し
を分配することも重要である。

【００９７】動作において、オフフックに行く前に、モ
デムコントローラ１０２は、電話通話をセットアップす
るために、ラインパワードコーデック１００中の１つま
たは２つ以上のレジスタ４２０へ特定の制御値を書き込
む。これは、例えば、システム利得をセットアップする
こと、タイマー値をスタートアップすること、および／
またはラインパワードコーデック１００の低電流部８０
２中のタイマー４２０に基づいてオフフックシーケンサ
をイニシエートすることを含み得る。

【００９８】これを実行するために、多くの回路が、ラ
インパワードコーデック１００内部でターンオンされな
ければならない。例えば、シリアル入出力（ＳＩＯ）デ
バイス、データおよびクロック受信機、データ送信機、
タイマーなどが、モデム接続をセットアップするために
ターンオンされなければならない。これらの回路がター
ンオンされた場合、結合されたモジュールの全電流引き
出しは、数百マイクロアンペアになり得る。

【００９９】これは、ほとんどの国々がシグナリング状
態の間にセントラルオフィスから少なくとも５００μＡ
が引き出されることを許容するので、モデムがオンフッ
ク状態にまだある場合に問題にはならない。したがっ
て、例えば必要とされる場合チップ／リング両端間の１
００Ｋ抵抗器においてスイッチングすることにより十分
な電流が引き出され得る。チップ／リング電圧は、典型
的には、オンフック状態において１０Ｖよりも大きい。
したがって、例えば５００μＡのアンプル電流が、コー
デックを給電することに使用するために利用可能とな
る。

【０１００】しかし、コーデックがオフフック状態に行
く場合、チップ／リング電圧は、例えば５Ｖに低下する
可能性がある。これは、デジタル回路による使用のため
の例えば６０μＡよりも小さいままとなる。また、リン
グ検出は、オフフック状態の間に実行される。全ての前
述したデジタル回路は、バンドギャップ、基準回路、バ
イヤス回路および／またはアナログ／デジタル（Ａ／
Ｄ）、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータに加え
て、ラインパワードコーデック１００において必要とさ
れる。この回路の多くは、モデムがオフフック状態に行
った場合にも必要とされる。

【０１０１】この回路を働かせるために、回路は、オン
フック状態またはオフフック状態のいずれかにおいて動
作させるために二重化されおよび調節されることが通常
必要となる。残念ながら、オンフックおよびオフフック
状態の間に必要とされる回路の二重化は、集積回路のシ
リコン中のかなり大きな面積を必要とし、非効率的にな
る。別の通常の解決法は、可能な限り多くの回路をチッ
プ／リングインタフェースの低電力（例えば、ＰＣまた
はノンラインパワード）側に置くことである。しかし、
そのような解決法は、高電流電話回線給電側上の回路と
適切に働かせるために追加のおよび重複したコンポーネ
ントを必要とし、システムのトータルコストをかなり大
幅に増大させる。

【０１０２】いずれかの時点で、セントラルオフィス１
４０からの電圧および／または電流が低下した場合（こ
れは、４００ｍｓまでの間にチップ／リング電圧が０ボ
ルトに低下するコールブリッジの間に生じ得る）、モデ
ムコントローラ１０２との通信に使用される回路は、電
荷蓄積デバイス１７１により提供される低電圧側から例
えば５ボルト低電流源に供給される電流から電力を引き
出すために、スイッチングメカニズム８３４を使用して
スイッチされる。

【０１０３】その後、セントラルオフィス１４０からの
電流が適切なレベルに戻ったとき、スタートアッププロ
セスは反復される。スタートアッププロセスは、電圧／
電流検出回路４２２によりラインパワードコーデック１
００の低電流部８０２上のタイムマシーン検査ロジック
に提供されるアクティブ化信号によりアクティブ化され
る。

【０１０４】動作において、ラインパワードコーデック
１００は、モデムコントローラ１０２が、適切な制御値
をコーデック中の適切なレジスタビットまたは複数のレ
ジスタビットに書き込むとき、オフフック状態にされ
る。この時点において、外部スイッチフックは、閉じら
れ、電流は、電話回線からラインパワードコーデック１
００に流れ込む。

【０１０５】そして、関連するアナログ回路（例えば、
バンドギャップおよび／またはバイアス回路）が、電話
回線により供給される電力供給レール、例えば２．７ボ
ルト電力供給レールに切り換えられる。しかし、その時
点において、好ましくは、クロックおよびデータおよび
送信データを受信する回路のようなより高い電流引き出
し回路が、２．７ボルト電力供給レールから給電される
ように切り換えられていない。

【０１０６】これは、セントラルオフィス１４０からの
電流が、より高い電流引き出し回路、たとえばモデムコ
ントローラ１０２との通信を維持するために必要なアナ
ログ回路をサポートするために十分高くない可能性があ
るので行われる。その代わりに、ラインパワードコーデ
ック１００内部の電圧／電流検出回路４２２は、チップ
／リングにおける回線の電圧レベルおよび利用可能な電
流レベルを監視する。電圧および電流の両方がラインパ
ワードコーデック１００の動作に給電するために十分で
あると検出された場合、アクティブ化信号が、電圧／電
流検出回路４２２からラインパワードコーデック１００
の低電流部８０２に出力され、スタートアップタイマー
シーケンスのアクティブ化を可能にする。この時点にお
いて、ブロック８３２および８３６の電力レールは、コ
ーデック１００内部の２．７ボルト電力バスを使用して
電話回線から給電されるように切り換えられる。

【０１０７】特に、この例において、ラインパワードコ
ーデック１００は、４個またはそれ以上の電力レールを
含むことができる。

【０１０８】永久的な電力レールは、ラインパワードコ
ーデック１００の低電圧側および高電圧側の各々に対し
て確立される得る。

【０１０９】例えば、第１の電力レール（例えば、ＶＤ
ＤＡ）は、全電力が、電話回線により、例えばＡ／Ｄコ
ンバータ、Ｄ／Ａコンバータおよび他の高電流アナログ
および／またはデジタル回路により提供されると、動作
に必要なだけの高電流引き出しデバイスと関連づけられ
得る。電圧／電流検出回路４２２は、それが電話回線か
らの低電力状態においてその捜し回る動作を実行するこ
とが得きるように、第１の電力レールＶＤＤＡに結びつ
けられ得る。第１の電力レールＶＤＤＡは、モデムがオ
フフックである場合電力回線から電力を引き出すために
常に接続されていることができる。一例として、第１の
電力レールＶＤＤＡは、他の電圧レベルが使用され得る
が、２．７ボルトに調節され得る。

【０１１０】第２の電力レール（例えば、ＶＤＤＭ）
は、パワーダウンリセット状態によりラインパワードコ
ーデックの所定の状態を維持するために必要なレジスタ
およびタイマー４２０と関連づけられ得る。第２の電力
レールＶＤＤＭは、ラインパワードコーデック１００の
低電圧側、例えば電荷蓄積デバイス１７１から電力を引
き出すために常に接続され得る。第２の電力レールＶＤ
ＤＭは、他の電圧レベルが使用され得るが、例えばツェ
ナーダイオード１８９を使用して５．０ボルトに調節さ
れ得る。

【０１１１】パーマネント電力レールに加えて、１つま
たは２つ以上のスイッチ可能な電力レールが、ラインパ
ワードコーデック１００の低電圧側または高電圧側のい
ずれかからの関連するデバイスの給電を可能にするため
に、ラインパワードコーデック１００において使用され
得る。例えば、第３の電力レール（例えば、ＶＤＤＢ
Ｇ）は、電力回線からの利用可能な電流に依存して、第
１の電力レールＶＤＤＡまたは第２の電力レールＶＤＤ
Ｍのいずれかから動作電力を引き出すためにスイッチ可
能に配置され得る。第３の電力レールＶＤＤＢＧから給
電され得るラインパワードコーデック１００中のデバイ
スの例は、例えば、バンドギャップ基準回路、電圧基準
回路を一般的に含み、かつ他の比較的低電流引き出しデ
バイスも含む。

【０１１２】同様に、第４の電力レール（例えば、ＶＤ
ＤＡＭ）は、第１の電力レールＶＤＤＡまたは第２の電
力レールＶＤＤＭのいずれかから動作電力を引き出すよ
うにスイッチ可能に構成され得る。第４の電力レールＶ
ＤＤＡＭは、例えばモデムコントローラ１０２および／
または他の高電流デバイスにインタフェースする回路と
関連づけられ得る。

【０１１３】オンフック状態において、第３の電力レー
ルＶＤＤＢＧおよび第４の電力レールＶＤＤＡＭの両方
が、第２の電力レールＶＤＤＭに対してスイッチされま
たは接続される。オフフック状態の検出に応じて第３の
電力レールＶＤＤＢＧは、第１の電力レールＶＤＤＡに
スイッチされている。この時点において、第４の電力レ
ールＶＤＤＡＭは、第２の電力レールＶＤＤＭに接続さ
れたままである。これは、ラインパワードコーデック１
００が、この時点において、第４の電力レールＶＤＤＡ
Ｍに接続されたデバイスを十分に給電するために電話回
線から十分な電流および電圧が引き出され得るかどうか
を知らないからである。その後、電話回線上の電流およ
び電圧がラインパワードコーデック１００を完全に給電
するために決定されると、第４の電力レールＶＤＤＡＭ
が第１の電力レールＶＤＤＡにスイッチされる。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
様々な国により提供される利用可能な回線電流により少
なくとも部分的に給電されることのできる安価かつ信頼
性のあるＤＡＡを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理によるＤＣフィードバック制御を
拡張されたラインパワードコーデックの単純化した例示
的システムトポロジーを示す図

【図２】本発明の原理による図１のシステムがオフフッ
クになった後の回線電流を示す図

【図３】本発明の原理による図１のシステムがオフフッ
クになった後の回線電圧を示す図

【図４】本発明の別の側面によるラインパワードコーデ
ックの低電流部および高電流部を有するラインパワード
コーデックのブロック図

【図５】オフフック状態中のコールブリッジまたは他の
チップ／リング電流の中断における図４に示されたライ
ンパワードコーデックの動作を説明するタイミング図

【図６】本発明の原理によるラインパワードコーデック
の低電流スタートアップタイミングを説明するタイミン
グ図

【図７】本発明のさらに別の側面による別のモデムのブ
ロック図

【符号の説明】

１００ ラインパワードコーデック １０２ モデムコントローラ １０６ Ａ／Ｄコンバータ １１０ Ｄ／Ａコンバータ １１２ 電流グッドモジュール １１４ ＤＣ電流モジュール １１６ シャント制御モジュール １１８ ＤＣ電流測定モジュール １４０ セントラルオフィス １７１ 電荷蓄積デバイス ４００ ラインパワードコーデック ４０２ 低電流部 ４０４ 高電流部 ４１０ 外部コンポーネント ４２０ レジスタ／タイマー ４２２ 電圧／電流検出回路 ５０２ オフフックモデムコール ５０４ ローパワーオフフックアイドル状態 ５０６ スタートアップ ８３２ 低電流及び高電流回路 ８３６ インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ケイス ユーゲン ホレンバッチ アメリカ合衆国、19530 ペンシルバニア、 クッツタウン、ナンメイカー ロード 52 (72)発明者 ドナルド レイモンド ラトレル アメリカ合衆国、18104 ペンシルバニア、 アレンタウン、ハイサドル レーン 10 (72)発明者 レーン エー．スミス アメリカ合衆国、18040 ペンシルバニア、 イーストン、シュイラー ドライブ 905 (72)発明者 マイケル エス．トス アメリカ合衆国、18103 ペンシルバニア、 アレンタウン、サウスウェスト、31ｔｈ ストリート 1820、 (72)発明者 ウェイリン チュー アメリカ合衆国、18103 ペンシルバニア、 アレンタウン、クレイン ストリート 3013、アパートメント 33Ｂ (54)【発明の名称】 ラインパワードコーデックおよびラインパワードコーデックをパワーアップするための装置およ びラインパワードコーデックを含むラインパワードデータアクセスアレンジメントをパワーアッ プする方法

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインパワードコーデックを含むライン
   パワードデータアクセスアレンジメント（ＤＡＡ）をパ
   ワーアップする方法において、 電話回線に接続された前記ラインパワードコーデックを
   給電するために利用可能な回線電流の適切な量を決定す
   るステップと、 前記決定された利用可能な電流の量が十分である場合、
   前記ラインパワードコーデックのラインパワードコンポ
   ーネントが動作することを許容するステップと、 そうでない場合、ラインパワードコーデックの前記ライ
   ンパワードコンポーネントをリセット状態に維持するス
   テップとを有することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記ラインパワードコンポーネントが動
   作することを許容するステップの後に、 前記電話回線から外部電源を充電するステップをさらに
   含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記外部電源は、利用可能な回線電流の
   安定化を可能にするために十分な時間充電されることを
   特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記外部電源への前記充電が安定化され
   た後に、 前記ラインパワードコーデックをサポートするプロセッ
   サから前記電話回線へのＤＣフィードバック制御を提供
   するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記
   載の方法。
5. 【請求項５】 前記ＤＣフィードバック制御は、前記電
   話回線からの最小の電流引き出しを保持することを特徴
   とする請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 前記最小電流引き出しが、約１３ミリア
   ンペアであることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 前記コーデックのラインパワードコンポ
   ーネントを動作させることを可能にする前記利用可能な
   電流の十分な量が、少なくともラインパワードコーデッ
   クが動作するために必要とされるものであることを特徴
   とする請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 前記決定するステップの間に、 前記ラインパワードＤＡＡのチップ／リングにおける電
   圧レベルを最小レベルに保持するステップをさらに含む
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 前記最小レベルは、前記ラインパワード
   コーデックが通常動作をするために必要とされるもので
   あることを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記決定するステップは、前記ライン
    パワードコーデック中のラインパワードコンポーネント
    がリセットされている間に実行されることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記決定するステップは、前記ライン
    パワードコーデックがオフフック状態にあるときに実行
    されることを特徴とする請求項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記決定するステップは、 前記電話回線に対してほとんど短絡回路を提供するステ
    ップと、 前記ほとんど短絡回路の提供に対応して、前記電話回線
    中の電流の量を測定するステップとを含むことを特徴と
    する請求項１記載の方法。
13. 【請求項１３】 出力インピーダンスをプログラム可能
    に調節することができるラインパワードコーデックにお
    いて電話機からの最小電流引き出しを保持する方法にお
    いて、 電話回線に接続された前記ラインパワードコーデックの
    チップにおける利用可能な電流の適切な量を決定するス
    テップと、 前記決定された利用可能な電流の量が十分である場合、
    前記ラインパワードコーデックのラインパワードコンポ
    ーネントが動作することを可能にするステップと、 前記ラインパワードコーデックの低電力側におけるプロ
    セッサから前記ラインパワードコーデックの前記チップ
    における最小ＤＣ電圧レベルを保持するステップとを有
    することを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】 前記保持するステップは、 前記ラインパワードコーデックの前記チップから信号を
    受信するアナログ／デジタルコンバータを使用してチッ
    プ信号を変換するステップと、 前記チップ信号の電圧レベルをデジタル的に決定するス
    テップと、 前記ラインパワードコーデックのリングと連絡して、デ
    ジタル／アナログに出力信号を提供するステップとを含
    むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 ラインパワードアナログ／デジタルコ
    ンバータと、 ラインパワードデジタル／アナログコンバータと、 オフフック状態において電話回線から利用可能な電流の
    量を決定するためのＤＣ電流測定モジュールとを有し、 前記アナログ／デジタルコンバータおよび前記デジタル
    ／アナログコンバータは、前記ＤＣ電流測定モジュール
    が、前記オフフック状態において前記電話回線から十分
    な電流が利用可能でないことを決定した場合、リセット
    状態に保持されるように各々適合されていることを特徴
    とするラインパワードコーデック。
16. 【請求項１６】 ラインパワードコーデックをパワーア
    ップするための装置において、 電話回線接続された前記ラインパワードコーデックのチ
    ップにおける利用可能な電流な適切な量を決定するため
    の手段と、 利用可能な電流の前記決定された量が十分である場合、
    前記ラインパワードコーデックのラインパワードコンポ
    ーネントが動作することを可能にする手段と、 そうでない場合、前記ラインパワードコーデックの前記
    ラインパワードコンポーネントをリセット状態に維持す
    るための手段とを有することを特徴とする装置。
17. 【請求項１７】 前記ラインパワードコンポーネントが
    動作することを可能にした後、前記電話回線から外部電
    源を充電するための手段をさらに有することを特徴とす
    る請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記外部電源への充電が安定化した
    後、前記ラインパワードコーデックをサポートするプロ
    セッサから前記電話回線に対してＤＣフィードバック制
    御を提供するための手段とをさらに有することを特徴と
    する請求項１６記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記ＤＣフィードバック制御を提供す
    るための手段は、前記電話回線からの最小電流引き出し
    を維持することを特徴とする請求項１９記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記最小電流引き出しは、約１３ミリ
    アンペアであることを特徴とする請求項１９記載の装
    置。
21. 【請求項２１】 前記コーデックのラインパワードコン
    ポーネントが動作することを可能にするための前記利用
    可能な電流の十分な量は、少なくとも前記ラインパワー
    ドコーデックが動作するために必要とされるものである
    ことを特徴とする請求項１６記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記決定するための手段は、最小レベ
    ルにおける前記ラインパワードコーデックのチップにお
    ける電圧レベルを維持することを特徴とする請求項１６
    記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記決定するステップは、前記電話回
    線に対してほぼ短絡回路を提供し、前記ほぼ短絡回路の
    提供に対応して前記電話回線中の電流の量を測定するこ
    とを特徴とする請求項１６記載の装置。