KR100722174B1 - 실리콘 데이터 액세스 구성을 위한 유도 결합 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유도 결합의 사용에 의해 차동 신호 경로에서 발견된 원하지 않는 신호의 감쇠를 향상시키는 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 1차 인덕터, 2차 인덕터 및 필터를 포함한다. 1차 인덕터 및 2차 인덕터는 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 동작가능하게 결합하고, 필터는 출력 차동 신호쌍내에서 원하지 않는 신호를 감쇠한다.
출력 차동 신호쌍, 필터, 아날로그 프런트 엔드, 분류 조절기

Description

실리콘 데이터 액세스 구성을 위한 유도 결합{Inductive coupling for silicon data access arrangement}
도 1은 본 발명에 따른 전기 인터페이스의 혼합된 블록도 및 개략도.
도 2는 도 1의 전기 인터페이스에 대한 주파수 대 크기 응답(frequency verses magnitude response) 그래프.
도 3은 도 1의 아날로그 프런트 엔드(analog front end)의 블록도.
관련 출원의 참조
본 출원은 2000년 6월 28일에 출원된 동시 계류중의 미국특허출원 제 09/605963 호(대리인 참조번호 Fischer 33-45-25)의 부분적인 연속 출원이며, 그 내용들은 참조에 의해 본원에 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 전기 인터페이스(electrical interface)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 개선된 노이즈 성능을 갖는 고전압의 전기 인터페이스를 제안한다.
발명의 배경
노이즈 감소에 대한 종래의 해결법은 차동 모드(differential mode)의 시그널링을 사용하는 것이다. 차동 시그널링에서는, 단일 데이터 신호가 2개의 와이어들(예를 들어, 제 1 및 제 2 신호선들) 상에 전송되고, 각각은 하나의 신호 성분을 반송한다. 2개의 성분들은 동일한 소스 데이터 신호로부터 일반적으로 유도되고, 데이터 신호가 2개의 신호 성분들 사이의 차로서 전송되도록 변화된다. 차동 모드 시그널링은 공통 모드 노이즈(common mode noise)(예를 들어, 제 1 및 제 2 신호선들의 양자 상에서 발생하는 노이즈)에 대한 노이즈 내성(immunity)을 개선한다.
디지털 환경에서는, 차동 데이터 신호들이 기준 레벨에 대하여 반대 극성(opposite polarity)의 2개의 전압 레벨들을 사용하여 전송될 수 있다. 예를 들어, "하이(high)"의 디지털 논리 레벨은 기준 레벨에 대하여 정의 전압 레벨을 제 1 신호선 상에 전송하고, 반대 극성의 부의 전압 레벨을 제 2 신호선 상에 전송함으로써 표시될 수 있다. 반면에, "로우(low)"의 디지털 논리 레벨은 제 1 및 제 2 신호선들 양자에 기준 레벨을 전송함으로써 표시될 수 있다. 다음에, 송신기는 제 1 신호선 상의 전압으로부터 제 2 신호선 상의 전압을 감산하여 디지털 데이터를 추출할 수 있다. 전압들을 감산한 이후에, 정의 전압 레벨의 약 2배인 수신된 전압은 디지털 논리 레벨 하이로서 등록되고, 기준 전압 레벨과 거의 같은 수신된 전압은 디지털 논리 레벨 로우로서 등록된다. 공통 모드 노이즈는 감산 처리 동안에 제거된다.
대안으로, 차동 신호가 폐(closed) 루프 상의 반대 방향으로 흐르는 2개의 전류 신호들로서 표시되는 전류 시그널링도 사용될 수 있다. 전류 흐름의 방향은 전송된 디지털 신호의 극성을 나타낸다. 전류 흐름의 전압 신호 성분 방향의 상대적 극성을 변경함으로써, 원하는 데이터가 전송될 수 있다.
고전압의 절연을 제공하고 공통 모드 신호들에 대한 노이즈 내성을 개선하기 위하여, 용량 결합(capacitive coupling)을 갖는 차동 시그널링을 사용하는 것이 공지되어 있다. 공지된 차동 용량 결합 기술들 하에서는, 차동 송신기 및 차동 수신기가 캐패시터에 의해 분리되도록, 캐패시터가 차동 데이터 신호선들 각각에 삽입된다. 용량 결합은 차동 송신기과 차동 수신기 사이에 고전압의 절연을 제공한다.
그러나, 용량 결합으로 고전압(예, 20 볼트 피크-대-피크) 공통 모드 신호들을 거부하는 데에는 제한적인 성공을 가져다준다. 0.01 마이크로 패러드(micro-Farad), 3 킬로볼트 규격의 캐패시터와 같은 고전압 공통 모드 신호들을 견딜 수 있는 캐패시터들은 고가이며 부피가 크다. 게다가, 공지된 용량 결합 기술들은 넓은 주파수 범위에 걸쳐 고전압 신호들을 거부할 수 없다. 감쇠되지 않는 이러한 넓은 주파수 범위 위의 어떤 공통 모드 노이즈 신호들도 전송된 신호들을 접지 또는 칩 전압 레일 속으로 밀어 넣음으로써, 전송된 데이터를 훼손시킨다.
따라서, 차동 신호 경로에 걸쳐 공통 모도 신호들을 감쇠하는 개선된 전기 인터페이스의 필요성이 존재된다.
발명의 요약
본 발명은 용량 결합에 대립되는 유도 결합(inductive coupling)을 사용하여 차동 신호 경로에서 발견된 원하지 않는 신호의 감쇠를 개선한다. 본 발명의 전기 인터페이스는 1차 인덕터, 2차 인덕터 및 필터를 포함한다. 1차 인덕터 및 2차 인덕터는 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 동작가능하게 결합하고, 필터는 출력 차동 신호쌍내의 원하지 않는 신호를 감쇠한다.
본 발명의 다른 측면들은 입력 차동 신호쌍을 형성하는 신호 경로들 중 하나에 결합된 입력 감쇠 소자를 제공한다. 입력 감쇠 소자는 고역 통과 필터로서 작용할 수 있다. 본 발명의 다른 측면들은 또한 출력 차동 신호쌍내의 원하지 않는 신호를 감쇠하는 저역 통과 필터를 제공한다. 본 발명의 부가의 측면들은 또한 중첩하는 컷-오프 주파수들을 갖는 고역 통과 필터와 저역 통과 필터를 제공하여, 그로 인해 개선된 노이즈 내성을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 1차 및 2차 인덕터 사이에 동작가능하게 결합된 기생 캐패시터(parasitic capacitor)를 포함한다. 기생 캐패시터는 약 0.5 pF 내지 약 2.5 pF 범위의 캐패시턴스를 가진다.
본 발명은 또한 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법을 포함한다. 특히, 상기 방법은 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 유도적으로 결합하는 단계 및 출력 차동 신호쌍내에 발생하는 공통 모드 신호를 필터링하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 유도 결합을 사용하여 차동 신호 경로에서 발견된 원하지 않는 신호의 감쇠를 개선한다.
서로 다른 도면에서 나타나는 유사한 참조부호들은 동일한 요소들을 나타낸다. 본 발명의 특징들 및 장점들은 첨부된 도면에서 예시되는 바와 같이, 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 인터페이스(10)의 혼합된 블록도 및 개략도이다. 전기 인터페이스는 입력 차동 신호쌍(15)이 출력 차동 신호쌍(19)에 동작가능하게 결합된 1차 유도차(20) 및 2차 인덕터(22)를 포함한다. 전기 인터페이스(10)는 또한 출력 차동 신호쌍(19)에서 발생하는 신호를 감쇠하는 필터(11)를 포함한다.
1차 인덕터(20) 및 2차 인덕터(22)는 입력 차동 신호쌍(15)을 출력 차동 신호쌍(19)에 유도적으로 결합한다. 유도 결합은 또한 전화선들의 TIP 및 RING 접촉들로부터 디지털 회로(30)를 전기적으로 절연시킨다. 1차 및 2차 인덕터들의 전기 절연 기능은, 전화 장비가 전화선들에 전압 서지들(voltage surges) 및 접지 접속들(ground connections)을 인가하고 또한 그 반대로 인가하는 것을 방지한다. 본 발명에 따라, 필터(11)는, 공통 모드 노이즈가 디지털 회로(30)에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 출력 차동 신호쌍에서의 공통 모드 노이즈 신호들을 감쇠한다.
본 발명자들은 공통 모드 노이즈 신호들이 여러 소스들로부터 통신 장치에 삽입될 수 있다는 것을 발견하였다. 2개의 확인된 소스로는 FCC 요구조건들의 파트 15 에 순응하지 않는 AM 무선 신호들 및 전기 장치들이 있다. AM 무선 신호들 및 비순응 장치들(non-compliant devices)은 여러 통신 장치가 접속된 전화선들 상에 결합되는 노이즈를 방출한다. 통상적으로, 노이즈는 도 1 의 경로(15)와 같은 차동 신호 경로의 양쪽 선들에 나쁜 영향을 미치는 공통 모드 노이즈이다. 칩 전력 레일들 외부의 차동 신호를 구동함으로써 큰 공통 모드 노이즈 신호들이 차동 수신기를 포화시킬 수 있으며, 이로 인해, 전압 클리핑 및 전송된 데이터의 손실을 일으킬 수 있다. 따라서, 노이즈는 통신 장치를 고장나게 한다.
예를 들면, 통상적으로 조명에서 이용되는 조광 스위치들(dimmer switch)은 FCC 요구조건들의 파트 15 에 순응하지 않는다. 조광 스위치는 60 Hz AC 파형을 잘게 절단하여 전송되는 전류를 조절함으로써 조광한다. 조광 스위치가 가파른 과도전류를 갖는 파형을 잘게 절단하기 때문에, 전력선의 인덕턴스(inductance)로 인하여 고주파 에너지가 생성된다. 이러한 에너지는 10 kHz 로부터 10 MHz 까지의 범위에 있을 수 있고, 비순응 조광 스위치에 근접한 전화선의 TIP 및 RING 선들상에 직접 결합될 수도 있다. 게다가, 조광 스위치로부터의 고주파 에너지는 또한, 고주파 에너지가 80 볼트의 피크-대-피크 진폭을 갖는 노이즈를 일으키는 제 3 와이어 옥내 접지(wire household ground)상에 결합될 수 있다. 통신 장치가 옥내 전력선들로부터 전력을 수신할 때, 전력선들상의 교란(disturbance)이 통신 장치를 통해 전화선에 전파될 수 있다. 교란은 역으로 통신 장치 고장을 일으킬 수 있는 전화선상의 특별히 높은 피크-대-피크 진폭들을 갖는 공통 모드 노이즈 신호를 형성한다. 본 발명에 따라 전기 인터페이스(10)는, 이러한 비순응 장치들에 의해 생성된 노이즈를 감쇠함으로써, 통신 장치가 고장나는 것을 방지한다. 일반적으로, 전기 인터페이스 장치(10)는 신뢰할 수 있는 작동을 위하여 공통 모드 노이즈를 3 볼트의 피크 대 피크내에 유지한다.
본 기술분야에 공지된 용량 결합 기술들은 전기 절연을 제공하지만, FCC 요구조건들의 파트 15 에 순응하지 않는 전기 장치들에 의해 생성된 노이즈에 영향을 받을 때에는 공지된 용량 결합 기술들이 도움이 되지 않는다. 용량 결합들은 여러 가지 이유들로 인하여 도움이 되지 않는다. 한가지 이유로는, 용량 결합 기술들이 FCC 요구조건들의 파트 15 에 순응하지 않는 전기 장치들에 의해 생성된 노이즈를 포함하기에 충분히 넓은 주파수 범위에 걸친 공통 모드 노이즈를 거부하지 않는다는 것이다. 그외에, 공지된 용량 결합 기술들은 중첩하는 컷-오브 주파수들을 갖는 고역 및 저역 통과 필터들을 포함하지 않는다는 것이다.
도 1에 더욱 도시된 바와 같이, 제 1 입력 신호 경로(12) 및 제 2 입력 신호 경로(14)는 함께 입력 차동 신호쌍(15)을 형성한다. 제 1 출력 신호 경로(16) 및 제 2 출력 신호 경로(18)는 출력 차동 신호쌍(19)을 형성한다. 1차 인덕터(20)은 제 1 신호 경로(12)와 제 2 신호 경로(14) 사이에 접속된다. 유사하게, 제 1 출력 신호 경로(16) 및 제 2 출력 신호 경로(18) 사이에 2차 인덕터(22)가 접속된다. 차동 구동기(3)는 단일선 데이터 신호(5)로부터 입력 차동 신호쌍(15)을 발생한다. 차동 수신기(7)는 출력 차동 신호쌍(21)을 단일선 데이터 신호(9)로 변환한다.
1차 인덕터(20)는 변압기(24)의 1차 권선(winding)을 형성할 수 있고, 2차 인덕터는 변압기(24)의 2차 권선을 형성할 수 있다. 원칙적으로, 변압기(24)는 상호간에 전기적으로 절연되고 같은 철심(iron core)상에 감긴 두 개의 코일들로 구성된다. 하나의 권선에서의 교류 전류는 철심에 교호 자속(alternating flux)을 설정하고, 이 변화하는 자속에 의해 생성된 유도 전계(induced electric field)가 다른 권선에서 기전력(emf)을 유도한다. 따라서, 철심 자속(core flux) 및 그에 관련된 유도 전계를 통해 하나의 권선으로부터 다른 권선으로 에너지가 전달된다. 전력이 공급되는 권선을 1차 권선, 전력이 전달된 권선을 2차 권선이라고 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 1차 인덕터(20)는 변압기(24)의 1차 권선을 형성하고, 2차 인덕터(22)는 변압기(24)의 2차 권선을 형성한다.
도 1은 또한 1차 인덕터(20)과 2차 인덕터(22) 사이에 동작가능하게 결합된 기생 캐패시터(40)를 도시한다. 기생 캐패시터(40)는 변압기(24)에서 1차 인덕터(20)와 2차 인덕터(22) 사이의 캐패시턴스를 나타낼 수 있다.
기생 캐패시터(40)는 여러 캐패시턴스 값들을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명자들은, 공통 모드 노이즈 신호들이 차동 신호쌍(15) 상에 전송되는 원하는 데이터 신호들에 간섭하는 것을 방지하기 위해 캐패시터(40)의 캐패시턴스가 최소화되어야 한다는 것을 발견하였다. 통상적으로, 캐패시터(40)는 약 0.5 pF 내지 약 2.5 pF 범위의 캐패시턴스를 갖도록 설계된다.
도 1은 본 발명의 다른 특징을 도시한다. 여기에서, 필터(11)는 출력 차동 신호쌍(19)의 신호 경로(18)를 접지에 동작가능하게 결합하는 감쇠 소자(34)를 포함한다. 또한, 다른 감쇠 소자(35)가 신호 경로(16)를 접지에 동작가능하게 결합하는데 이용될 수 있다. 감쇠 소자들(34, 35)은 각각 각 신호 경로들(18, 16) 상의 신호들에 대한 저역 통과 필터들을 형성할 수 있다. 감쇠 소자(34)는 병렬로 접속된 캐패시터(36) 및 저항(38)을 포함할 수 있다. 유사하게, 감쇠 소자(35)는 병렬로 접속된 캐패시터 및 저항을 포함할 수 있다.
감쇠 소자들(34, 35)에서 저항-캐패시터 회로망들은 각각 저역 통과 필터들로서 작동한다. 예를 들면, 저주파수 신호는 감쇠 소자(34)에 의해 접지로부터 차단되는 동안, 선(18)상의 고주파수 신호는 감쇠 소자(34)의 캐패시터(36)를 통해 접지에 단락된다. 따라서, 감쇠 소자(34)는 선(18) 상의 고주파수 신호들을 감쇠하고, 감쇠 소자(34)는 선(18)상의 저주파수 신호들을 감쇠하지 않음으로써, 저역 통과 필터로서 작동한다.
또한, 도 1은 입력 신호 경로(12)에 동작가능하게 결합된 입력 감쇠 소자(42)를 도시한다. 입력 신호 경로(12)는 입력 차동 신호쌍(15)의 신호 경로들 중 하나를 형성한다. 입력 감쇠 소자(42)는 신호 경로(12)를 따라 통과하는 신호를 필터링하는 고역 통과 필터를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 입력 감쇠 소자(42)는 직렬로 접속된 캐피시터(44) 및 저항(46)을 포함한다.
도 2는 전기 인터페이스(10)에 포함된 감쇠 소자(34) 및 입력 감쇠 소자(42)에 대한 주파수 대 크기 응답의 그래프를 도시한다. 곡선(60)은 감쇠 소자(34)에 대한 저역 응답의 일예이고, 곡선(62)은 입력 감쇠 소자(42)에 대한 고역 응답의 일예이다.
본 발명의 일 측면에 따라, 감쇠 소자(34)의 저역 통과 필터 응답 및 입력 감쇠 소자(42)의 저역 응답은 중첩하는 컷-오프 주파수들을 가진다. 저역 통과 필터의 컷-오프 주파수가 고역 통과 필터의 컷-오프 주파수보다 작은 주파수에 있을 때 중첩하는 컷-오프 주파수들이 발생한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 곡선(60)의 저역 응답은 240 kHz 의 컷-오프 주파수를 가지며, 곡선(62)의 고역 응답은 250 kHz 의 컷-오프 주파수를 가진다. 따라서, 도시된 곡선들(60, 62)은 중첩하는 컷-오프 주파수들을 가진다.
도 2의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 전기 인터페이스(10)는 약 50 kHz 내지 약 10 MHz 주파수 범위에 걸친 신호들을 함께 감쇠하는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 제공할 수 있다. 예를 들면, 감쇠 소자(34)에 대한 저역 응답(예, 곡선 (60))은 250 kHz 에서 10 MHz 까지 고주파수 거부를 제공할 수 있는 반면에, 입력 감쇠 소자(42)의 고역 응답(예, 곡선(62))은 50에서 250 kHz 까지 저주파수 거부를 제공할 수 있다. 넓은 주파수 범위(예, 50 kHz 내지 10 MHz)에 걸쳐 공통 모드 신호 거부를 제공함으로써, 전기 인터페이스(10)는 디지털 회로(30)의 고장을 야기할 수 있는 공통 모드 노이즈를 거부한다.
도 1을 더 참조하면, 전기 인터페이스(10)는 코더/디코더(이후 "코덱(codec)"이라 한다)(24)와 디지털 회로(30) 사이의 신호들을 동작가능하게 결합할 수 있다. 디지털 회로(30)는 마이크로컬트롤러 또는 디지털 신호 프로세서와 같은, 소프트웨어 명령들을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 코덱(24)은 아날로그 대 디지털 변환기(이후 "A/D"라 한다)(26) 및 디지털 대 아날로그 변환기(이후 "D/A"라 한다)(28)를 포함할 수 있다. 코덱(24)은 필터(11)과 아날로그 프런트 엔드(32) 사이에 동작가능하게 결합된다. 아날로그 프런트 엔드(32)는 도 1의 TIP 및 RING 신호처럼 도시된 전화선과 접속된다.
작동시, A/D(26)는 아날로그 프런트 엔드(32)로부터 아날로그 신호를 수신하여, 상기 신호를 신호 경로(5)상에 출력되는 디지털 신호로 변환한다. A/D(26)는 아날로그 입력 신호들을 1차 및 2차 인덕터들(20, 22)을 통해 전송에 적당한 디지털 표현으로 변환한다. 1 비트 디지털 워드들이 상기 인덕터들(20, 22)을 통한 전송에 특히 적당하다는 사실이 알려졌다. 차동 구동기(3)는 A/D(26)로부터의 디지털 신호를 차동 신호쌍(15)으로 변환한다. 전송 방향으로, D/A(28)는 차동 수신기(13)로부터 디지털 신호를 수신한다. 상기 D/A(28)는 나가는 디지털 신호(outgoing digital signal)를 아날로그 프런트 엔드(32)에 보내지는 비교가능한 아날로그 신호로 변환한다.
도 1에 더 도시된 바와 같이, 1 이상 하나의 차동 신호 경로는 코덱(24)과 디지털 회로(30)사이를 통과할 수 있다. 예를 들면, 차동 구동기(3)에서 차동 수신기(9)까지의 차동 신호 경로는 전화선으로부터 수신된 데이터를 위한 경로가 될 수 있다. 차동 구동기(15)에서 차동 수신기(13)까지의 차동 경로는 디지털 회로(30)에서 전화선까지 전송된 데이터를 위한 경로가 될 수 있다. 게다가, 차동 구동기(50)에서 차동 수신기(52)까지의 차동 경로는 D/A(28)를 클록하는데 이용되는 클록 신호를 위한 경로가 될 수 있다. 각각의 차동 신호 경로들은 공통 모드 노이즈를 감쇠하는 변압기 및 필터를 포함할 수 있다. 특히, 구동기(15)에서 수신기(13)까지의 경로는 변압기(24A) 및 필터(11A)를 포함할 수 있는 반면에, 구동기(50)에서 수신기(52)까지의 경로는 변압기(24B) 및 필터(11B)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 아날로그 프런트 엔드(32)의 블록도를 도시한다. 아날로그 프런트 엔드(32)는 분류 조절기(shunt regulator)(70), 라인 변조기(line modulator)(72), AC 종단 임피던스(AC termination impedance)(74), 극성 보호기(polarity guard)(76) 및 하이브리드(hybrid)(78)를 포함할 수 있다. 아날로그 프런트 엔드는 코덱(24)과 전화선 위에 신호들을 전송하고 수신하는 전화선의 TIP 및 RING 접속들 사이에 인터페이스를 제공한다.
미국 및 어떤 다른곳에서 거주지에 있는 전화선들은 100 V 이상의 공통 모드 전압들을 가질 수 있고, FCC는 전화망의 손상을 방지하기 위하여, 전화선들에 접속된(예컨대 모뎀을 통해) 어떤 전기 메인 전력 장치(퍼스널 컴퓨터와 같은)로부터 전화선들을 절연할 것을 요구한다. 47 CER 68.302,4(10-1-97 판). 데이터 액세스 장치(DAA; data access arrangement)는 FCC 에 의해 전기 메인 전력 장치들로부터 전화선들을 절연하도록 규정된다. 디지털 회로(30)를 TIP 및 RING 선들에 접속하는데 이용되는 도 1의 전기 인터페이스(10)는 DAA를 형성한다.
특히, AFE(32)는 전기 인터페이스(10)가 전화선 위에 데이터를 동시에 전송하고 수신하는 것을 가능하게 하는 하이브리드(78)를 포함할 수 있다. 하이브리드(78)는 이중 통신 채널(dual communication channel)을 제공한다. 본 발명의 일 측면에서, 하이브리드는 TIP의 신호들을 샘플링하고, D/A(28)로부터 전송된 아날로그 신호들을 샘플링한다. 여기서, 전송된 아날로그 신호들은 나가는 신호들을 나타낸다. 하이브리드는 샘플링된 TIP의 신호들로부터 샘플링된 나가는 신호들을 감산하여 들어오는 신호들(incoming signals)을 복사한 아날로그 신호들을 생성한다.
라인 변조기(72)는 D/A(28)로부터의 데이터 신호에 기초하는 전화선을 변조하는데 이용된다. 예를 들면, 라인 변조기(72)는 D/A(28)로부터의 상기 신호의 함수로서 돌아가는 전화선(18)을 변조할 수 있다.
AC 종단 임피던스(74)는 전화선 AC 요구들을 위해 적절할 임피던스를 제공한다. 극성 보호기(76)는 올바른 극성 DC 전압이 AFE 회로(32)에 인가되도록 보장한다. 극성 보호기는 TIP 및 RING 종단들을 가로질러 결합된 전파 정류 회로(full-wave rectifier circuit)를 이용하여 구현될 수 있다.
분류 조절기(70)는 코덱(24)과 같은 회로에 전력을 공급하기 위해 전화선으로부터 끌어온 전력을 제공한다. 분류 조절기(70)는 분류 조절기(70)와 병렬인 시스템 성분들을 가로지르는 전압을 한정한다. 분류 조절기 없이도, 전화선에서의 전압과 전화선(18)에서의 전압 사이의 전압차는 5 내지 56 볼트 범위에 있을 수 있다. 분류 조절기(70)를 사용하면, 회로에 대한 전압은 전압 VDDA - VReturn에서 조절될 수 있다. 일반적으로, 분류 조절기(70)는 디지털 회로(30)에 의해 보여진 전압을 제어하도록 가변 저항으로서 작동한다.
이와 같이, 본 발명의 특정한 다소의 실시예들을 기술하였고, 여러 가지 변경들, 수정들 및 개선들이 본 기술분야의 숙련된 자에 의해 일어날 수 있다. 그러한 변경들, 수정들 및 개선들은 이 개시에 의해 명백해지는 것과 같이 여기에 명백히 규정되어 있지 않지만 이 설명의 일부라고 의도되며, 본 발명의 정신 및 범위내에 있도록 의도된다. 따라서, 전술한 설명은 단지 예일 뿐이고, 이에 제한하지는 않는다.

Claims (38)

  1. 전기 인터페이스에 있어서:
    입력 차동쌍을 함께 형성하는 2개의 신호 경로들을 생성하는 코덱;
    상기 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 동작가능하게 결합하는 1차 인덕터 및 2차 인덕터;
    상기 출력 차동 신호쌍내에서 발생하는 신호를 감쇠하는 필터; 및
    상기 1차 인덕터와 상기 2차 인덕터 사이에 동작가능하게 결합된 기생 캐패시터(parasitic capacitor)로서, 상기 기생 캐패시터는 약 0.5 pF 내지 약 2.5 pF 의 범위의 캐패시턴스를 갖는, 상기 기생 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 저역 통과 필터로서 작용하고, 상기 전기 인터페이스는 고역 통과 필터를 더 포함하며, 상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터는 중첩하는 컷-오프 주파수들을 갖는, 전기 인터페이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터는 함께 약 50 kHz 내지 약 10 MHz의 주파수 범위에 걸쳐 신호들을 감쇠하는, 전기 인터페이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 인덕터는 상기 입력 차동 신호쌍을 형성하는 2개의 신호 경로들 사이에 접속되는, 전기 인터페이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 1차 인덕터는 변압기의 1차 권선을 형성하는, 전기 인터페이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 2차 인덕터는 상기 출력 차동 신호쌍을 형성하는 2개의 신호 경로들 사이에 접속되고, 상기 2차 인덕터는 상기 변압기의 2차 권선을 형성하는, 전기 인터페이스.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 출력 차동 신호쌍의 신호 경로를 접지에 동작가능하게 결합하는 출력 감쇠 소자를 포함하는, 전기 인터페이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력 감쇠 소자는 병렬로 접속된 저항 및 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력 감쇠 소자는 저역 통과 필터를 형성하는, 전기 인터페이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 차동 신호쌍을 형성하는 상기 신호 경로들 중 적어도 하나에 동작가능하게 결합된 입력 감쇠 소자를 더 포함하는, 전기 인터페이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 감쇠 소자는 직렬로 접속된 저항 및 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 감쇠 소자는 고역 통과 필터를 형성하는, 전기 인터페이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 출력 차동 신호쌍에서 공통 모드 신호를 감쇠하는, 전기 인터페이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스는 코덱과 디지털 회로 사이에 동작가능하게 결합되도록 적응되는, 전기 인터페이스.
  17. 삭제
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 코덱을 전화선에 동작가능하게 결합하는 아날로그 프런트 엔드(analog front end)를 더 포함하는, 전기 인터페이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드는 상기 전화선으로부터 상기 코덱에 전력을 제공하는 회로를 포함하는, 전기 인터페이스.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드는 분류 조절기(shunt regulator)를 포함하는, 전 기 인터페이스.
  21. 전기 인터페이스에 있어서:
    입력 차동 신호쌍을 함께 형성하는 2개의 신호 경로들을 생성하는 차동 구동기 수단;
    입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 동작가능하게 결합하는 유도 수단으로서, 상기 유도 수단은 기생 캐패시터를 포함하고, 상기 기생 캐패시터는 약 0.5 pF 내지 약 2.5 pF의 범위의 캐패시턴스를 갖는, 상기 유도 수단; 및
    상기 출력 차동 신호쌍내에서 발생하는 신호를 감쇠하는 필터 수단을 포함하는, 전기 인터페이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 필터 수단은 고주파수 신호들을 감쇠하고, 상기 전기 인터페이스는 저주파수 신호들을 감쇠하는 고역 통과 필터링 수단을 더 포함하며, 상기 필터 수단 및 상기 고역 통과 필터링 수단은 중첩하는 컷-오프 주파수들을 갖는, 전기 인터페이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 유도 수단은 변압기인, 전기 인터페이스.
  24. 삭제
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 필터 수단은 상기 출력 차동 신호쌍의 신호 경로를 접지에 동작가능하게 결합하는 출력 감쇠 소자를 포함하는, 전기 인터페이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 출력 감쇠 소자는 병렬로 접속된 저항 및 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 출력 감쇠 소자는 저역 통과 필터를 형성하는, 전기 인터페이스.
  28. 제 21 항에 있어서,
    저주파수 신호들을 감쇠하는 입력 감쇠 수단을 더 포함하고, 상기 입력 감쇠 수단은 상기 입력 차동 신호쌍을 형성하는 상기 신호 경로들 중 적어도 하나에 동작가능하게 결합되는, 전기 인터페이스.
  29. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 감쇠 소자는 직렬로 접속된 저항 및 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
  30. 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법에 있어서:
    상기 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 유도적으로 결합하는 단계; 및
    상기 출력 차동 신호쌍내에서 발생하는 공통 모드 신호를 필터링하는 단계를 포함하고,
    상기 유도적으로 결합하는 단계는, 상기 입력 차동 신호쌍의 적어도 하나의 입력 신호를 상기 출력 차동 신호쌍의 적어도 하나의 출력 신호에 용량적으로 결합하는 단계를 더 포함하고,
    상기 용량적으로 결합하는 단계는, 약 0.5 pF 내지 약 2.5 pF의 범위의 캐패시턴스로 실행되는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 필터링하는 단계는, 저역 통과 필터로 고주파수 신호들을 감쇠하고, 고역 통과 필터로 저주파수 신호들을 감쇠하는 단계를 더 포함하고, 상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터는 중첩하는 컷-오프 주파수들을 갖는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    약 50 kHz 내지 약 10 MHz의 주파수 범위에 걸쳐 신호들을 감쇠하는 단계를 더 포함하는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  35. 제 30 항에 있어서,
    상기 유도적으로 결합하는 단계는, 변압기를 통해 상기 입력 및 출력 차동 신호쌍을 결합하는 단계를 포함하는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  36. 제 30 항에 있어서,
    상기 필터링하는 단계는, 상기 출력 차동 신호쌍에서의 고주파수 신호들을 감쇠하는 단계를 포함하는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 입력 차동 신호쌍에서 저주파수 신호들을 감쇠하는 단계를 더 포함하는, 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 인터페이스시키는 방법.
  38. 전기 인터페이스에 있어서:
    입력 차동쌍을 함께 형성하는 2개의 신호 경로들을 생성하는 코덱;
    상기 입력 차동 신호쌍을 출력 차동 신호쌍에 동작가능하게 결합하는 1차 인덕터 및 2차 인덕터;
    상기 출력 차동 신호쌍내에서 발생하는 신호를 감쇠하는 필터; 및
    상기 1차 인덕터와 상기 2차 인덕터 사이에 동작가능하게 결합된 기생 캐패시터로서, 상기 기생 캐패시터는, 공통 모드 노이즈 신호들이 상기 입력 차동쌍 상에 전송되는 신호들에 간섭하는 것을 여전히 방지하는 동안 가능한 작은 캐패시턴스를 갖는, 상기 기생 캐패시터를 포함하는, 전기 인터페이스.
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