TWI504173B - 數位用戶迴路之訊號收發電路 - Google Patents

Description

數位用戶迴路之訊號收發電路

本發明是關於數位用戶迴路之訊號收發電路，尤其是關於訊號收發電路之回音消除電路及混合電路之架構。

請參閱圖1，其係習知數位用戶迴路(Digital Subscriber Line,DSL)之系統方塊圖。數位用戶迴路系統10包含用戶端之訊號收發電路105、電信迴路150及電信局端電路160。訊號收發電路105透過電信迴路150來傳送數據訊號給電信局端電路160或自電信局端電路160接收數據訊號。訊號收發電路105包含訊號發送模組110、訊號接收模組120、回音消除(echo cancelling)電路130及混合電路(Hybrid circuit)140。訊號發送模組110產生數據訊號，數據訊號以差動訊號的方式傳送給混合電路140。混合電路140包含變壓器，用於將數據訊號藉由電磁耦合的方式經由電信迴路150傳送至電信局端電路160。另一方面，當電信局端電路160傳送數據訊號至訊號收發電路105時，電信迴路150上的數據訊號同樣是經由混合電路140以電磁耦合的方式將數據訊號傳送至訊號接收模組120以進行後續的訊號處理。

由於數據訊號的發送及接收都會經由混合電路140處理，當 訊號發送模組110發送數據訊號時，一部分的數據訊號將被耦合至訊號收發電路105本身的接收端，也就是說，訊號接收模組120所接收的數據訊號包含訊號發送模組110發送的數據訊號。為了避免發送模組110所發送的數據訊號對訊號接收模組120造成干擾，導致信號雜訊比(Signal to Noise Ratio)的損失，在差動訊號傳送路徑115及差動訊號接收路徑116之間耦接有回音消除電路130，其功用在於模擬混合電路140及電信迴路150的特徵阻抗(characteristic impedance)。

請參閱圖2，其係數據訊號於訊號收發電路內部之傳輸示意圖。訊號發送模組110所發送之數據訊號TX一方面進入混合電路140以進一步傳送至電信迴路150，另一方面進入回音消除電路130。因為電磁耦合的關係，進入混合電路140的數據訊號TX會在訊號收發電路105內部產生回音訊號TXecho。由電信迴路150傳送進訊號收發電路105的數據訊號RX透過混合電路140耦合至訊號接收模組120。然而因為回音訊號TXecho的干擾，訊號接收模組120將會接收到RX+TXecho的數據訊號，而非單純的數據訊號RX。

回音訊號TXecho除了受混合電路140的特徵阻抗影響之外，因為混合電路140的電磁耦合的關係，回音訊號TXecho實際上也將包含電信迴路150的特徵阻抗。為了消除回音訊號TXecho，回音消除電路130必須模擬混合電路140與電信迴路150的特徵阻抗，而數據訊號TX經過回音消除電路130後形成回音消除訊號TX’echo，經過加法器170與數據訊號RX+TXecho相加後，最終訊號接收模組120接收到的數據訊號RX’將等於RX+TXecho-TX’echo。因此如果回音消除電路130能完全模擬混合電路140 與電信迴路150的特徵阻抗，也就是使TXecho與TX’echo相等，訊號接收電路120將收到理想的數據訊號RX。

習知的回音消除電路130是由主動元件所構成，好處是可以組合成任意的轉移函數(transfer function)，因而可以簡單地模擬代表混合電路140與電信迴路150的特徵阻抗的多項式。然而主動元件本身有頻寬的限制，而且有零點(zero)與極點(pole)的存在，因此有可能造成某些頻率範圍阻抗匹配的狀況不佳，或甚至在零點與極點處產生極差的效果。

另一方面，習知的混合電路140所使用的變壓器也有其缺點。請參閱圖3，其係習知數位用戶迴路之訊號收發電路之局部示意圖。由於目前只關心訊號收發電路中訊號發送路徑上訊號發送模組110與變壓器310耦合的部分，故圖3中省略回音消除電路及訊號接收路徑。變壓器310包含繞組(winding)313及316，其匝數比為N：M。繞組313包含線圈314及315，繞組316包含線圈317及318。因為線圈所感應的電壓具有極性，所以變壓器310內的所有線圈314、315、317、318的兩端皆可區分為第一極性端及第二極性端，在本說明書中以空心圓點代表第一極性端，而第二極性端則沒有任何標示。由圖3可見，訊號發送模組110的差動訊號對的正端TXP經由阻抗301耦接線圈314的第一極性端，線圈314的第二極性端與線圈315的第一極性端耦接，而線圈315的第二極性端經由阻抗302耦接訊號發送模組110的差動訊號對的負端TXN。而在變壓器310的另一側，線圈317的第二極性端經由電容319耦接線圈318的第一極性端，而電信迴路150的兩端則分別耦接線圈317的第一極性端及線圈318的第二極性端。由於訊號發送模組110與阻抗301、302以及繞組313形同串聯， 因此訊號發送模組110的訊號若須達到最佳的上行能量傳送，在阻抗匹配理論上，其輸出電壓必須為繞組313所需電壓的2倍，如此繞組313的兩端方能得到所需的電壓，亦即有一半的電壓擺幅損失於負載301及302上。而較高的工作電壓對於以先進積體電路製程的元件將形成負擔，因為其電壓耐受度較小。提高元件的電壓耐受度除提高整體成本外，過度超壓使用還是可能減短元件的壽命。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種數位用戶迴路之訊號收發電路，以得到較佳的回音消除能力及以較低的驅動電壓傳輸訊號。

本發明揭露了一種數位用戶迴路之訊號收發電路，用來發送一輸出訊號至一電信迴路，與自該電信迴路接收一輸入訊號，包含：一變壓器，包含一第一繞組、一第二繞組及一第三繞組，該第一繞組包含一第一線圈及一第二線圈，該第三繞組耦接該電信迴路，該第一及第二線圈各自包含一第一極性端及一第二極性端；一第一阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第一極性端及該第二線圈之該第一極性端；一第二阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第二極性端及該第二線圈之該第二極性端；一訊號發送模組，耦接該第一繞組，用來產生該輸出訊號；以及一訊號接收模組，耦接該第二繞組，用來處理該輸入訊號；其中，該第一繞組及該第三繞組透過電磁耦合之方式將輸出訊號傳送至該電信迴路，以及該第三繞組及該第二繞組透過電磁耦合之方式將輸入訊號傳送至該訊號接收模組。

本發明另揭露了一種數位用戶迴路之訊號收發電路，用來發送一輸出訊號至一電信迴路，或自該電信迴路接收一輸入訊號，包含：一變壓器，耦接該電信迴路；一訊號發送模組，耦接該變壓器，用來產生該輸出訊號；一訊號接收模組，耦接該變壓器，用來處理該輸入訊號；一回音消除電路，由被動元件所組成並具有兩端點，一端耦接該訊號發送模組及該變壓器，另一端耦接該訊號接收模組及該變壓器；其中，該輸出訊號透過該變壓器之電磁耦合傳送至該電信迴路，以及該輸入訊號透過該變壓器之電磁耦合傳送至該訊號接收模組。

本發明之數位用戶迴路之訊號收發電路僅使用被動式元件即可模擬混合電路及電信迴路的特徵阻抗，相較於使用主動式的元件來實現轉移函數，本發明多階轉移函數可以依實際狀況調整各階的直流增益與極點頻率，因此實作上更具彈性，而且非對稱數位用戶迴路(Asymmetric Digital Subscriber Line，以下簡稱ADSL)及超高速數位用戶迴路(Very High Speed Digital Subscriber Line，以下簡稱VDSL)可以共用回音消除電路。再者，本發明提出並聯式的訊號發送模阻、匹配阻抗及變壓器之繞組，並且搭配三繞組式的變壓器，使訊號收發電路能以較低的電壓擺幅達成輸出阻抗匹配及傳送訊號，並且接收訊號之路徑與傳送訊號之路徑不共用繞組，因此接收的訊號能維持較高的振幅。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

10‧‧‧數位用戶迴路系統

105‧‧‧用戶端之訊號收發電路

110、410‧‧‧訊號發送模組

120、420‧‧‧訊號接收模組

115‧‧‧差動訊號傳送路徑

116‧‧‧差動訊號接收路徑

130、430‧‧‧回音消除電路

140‧‧‧混合電路

150‧‧‧電信迴路

160‧‧‧電信局端電路

170‧‧‧加法器

301、302‧‧‧阻抗

310‧‧‧變壓器

313、316‧‧‧繞組

314、315、317、318‧‧‧線圈

319‧‧‧電容

40‧‧‧訊號收發電路

411、421‧‧‧多工器

412‧‧‧VDSL發送單元

414‧‧‧VDSL線驅動器

416‧‧‧ADSL發送單元

418‧‧‧ADSL線驅動器

422‧‧‧VDSL接收單元

424‧‧‧ADSL接收單元

432、434、441、442‧‧‧阻抗單元

440‧‧‧混合電路

460‧‧‧變壓器

461、464、467‧‧‧繞組

462、463、465、466、468、469‧‧‧線圈

470‧‧‧電容

501、801、901、1001、1101、1102、1201、1202、1203、1701、1702、1703‧‧‧曲線

502‧‧‧原點

1301、1302、1303‧‧‧開關元件

〔圖1〕為習知數位用戶迴路之系統方塊圖；〔圖2〕為數據訊號於訊號收發電路內部之傳輸示意圖；〔圖3〕為習知數位用戶迴路之訊號收發電路之局部示意圖；〔圖4〕為本發明用於數位用戶迴路之用戶端之訊號收發電路；〔圖5〕為ADSL直線迴路之特徵阻抗隨頻率變化之極座標圖；；〔圖6〕為ADSL直線迴路之回波損耗；〔圖7〕為VDSL直線迴路之回波損耗；〔圖8〕為ADSL橋接式迴路之特徵阻抗隨頻率變化之極座標圖；〔圖9〕為1階轉移函數之極座標圖；〔圖10〕為2階轉移函數之極座標圖；〔圖11〕為本發明使用公式推導之轉移函數模擬電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；〔圖12〕為本發明用於ADSL之回音消除電路使用不同階數之轉移函數時用戶端之訊號收發電路之回波損耗；〔圖13〕為本發明回音消除電路所包含之阻抗單元之實施例示意圖；〔圖14A〕為本發明使用0階轉移函數模擬ADSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；〔圖14B〕為本發明使用0階轉移函數模擬VDSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；〔圖15A〕為本發明使用1階轉移函數模擬ADSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；〔圖15B〕為本發明使用1階轉移函數模擬VDSL電信迴路之特徵阻抗的 極座標圖；〔圖16A〕為本發明使用2階轉移函數模擬ADSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；〔圖16B〕為本發明使用2階轉移函數模擬VDSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖；以及〔圖17〕為本發明用於VDSL之回音消除電路使用不同階數之轉移函數時用戶端之訊號收發電路之回波損耗。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

本發明之揭露內容包含數位用戶迴路之訊號收發電路，可應用於ADSL與VDSL。在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。由於本發明之數位用戶迴路之訊號收發電路所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。

請參閱圖4，其係本發明用於數位用戶迴路用戶端之訊號收發電路。訊號收發電路40包含訊號發送模組410、訊號接收模組420、回音消除電路430及混合電路440。訊號發送模組410包含多工器411、VDSL發送單元412、VDSL線驅動器(line driver)414、ADSL發送單元416及 ADSL線驅動器418。經由多工器411的選擇，訊號發送模組410可以決定將數據訊號透過VDSL發送單元412發送或是透過ADSL發送單元416發送，而將數據訊號傳送至相對應的頻帶，例如VDSL的頻帶為30k~27MHz，ADSL的頻帶為30k~2.2MHz。而VDSL線驅動器414及ADSL線驅動器418則用來提高數據訊號的傳送能量。訊號接收模組420包含多工器421、VDSL接收單元422及ADSL接收單元424。VDSL接收單元422及ADSL接收單元424分別用來接收屬於各自頻帶的數據訊號，之後藉由多工器421的選擇，訊號接收模組420可以依據實際的操作情形選取適當的數據訊號。也就是說，經由適當的控制多工器411及多工器421，本發明的訊號收發電路40可以應用於VDSL或ADSL，並依據不同的頻譜或通訊協定要求，在單一硬體系統下，傳送端使用ADSL頻段，接收端使用VDSL頻段，或反之，傳送端使用VDSL頻段，接收端使用ADSL頻段。

混合電路440包含阻抗單元441、阻抗單元442以及變壓器460。變壓器460包含繞組461、繞組464及繞組467。繞組461及繞組464位於變壓器460的一次側，繞組467位於變壓器460的二次側。繞組467耦接電信迴路(未繪示)，包含線圈468、線圈469及電容470。線圈468的第一極性端耦接電信迴路，第二極性端透過電容470耦接線圈469的第一極性端，而線圈469的第二極性端則耦接電信迴路。繞組461包含線圈462及線圈463。線圈462的第一極性端耦接阻抗單元441的一端以及訊號發送模組410的差動訊號對的正端TXP；線圈462的第二極性端耦接阻抗單元442的一端。線圈463的第一極性端耦接阻抗單元441的另一端，且其第二極性端耦接阻抗單元442的另一端以及訊號發送模組410的差動訊 號對的負端TXN。這樣的連接方式使訊號發送模組410與阻抗441、442以及繞組461形同並聯，因此訊號發送模組410的差動訊號對所輸出的電壓能夠完全提供至繞組461的兩端，而中間不會造成任何的電壓降。也就是說，在確保變壓器460能穩定工作以將數據訊號耦合至電信迴路的前提下，訊號發送模組410的差動訊號對只需提供最低的電壓，因此不會對電路元件造成負擔。與習知技術相較，訊號發送模組410、阻抗單元441及442以及繞組461之間以並聯的方式耦接，訊號發送模組410的差動訊號對只需輸出較小的電壓就能達到相同的目的，符合元件的製程及尺寸微小化後操作電壓也隨之下降的趨勢。

繞組464包含線圈465及線圈466。線圈465的第一極性端耦接訊號接收模組420的差動訊號對的正端RXP，其第二極性端耦接訊號發送模組410的差動訊號對的負端TXN；線圈466的第一極性端耦接訊號發送模組410的差動訊號對的正端TXP，其第二極性端耦接訊號接收模組420的差動訊號對的負端RXN。繞組461及繞組467透過電磁耦合的方式將欲輸出的數據訊號自訊號發送模組410耦合至電信迴路，其線圈匝數比為N：M；另一方面，繞組467及繞組464亦透過電磁耦合的方式將輸入的數據訊號自電信迴路耦合至訊號接收模組420，其線圈匝數比為M：K。上述之線圈匝數比N、M及K皆為正數。傳統的訊號收發電路常使用僅有兩繞組的變壓器作為訊號發送與接收時的電磁耦合之用，因此若為了提高發送訊號的電壓而將一次側繞組與二次側繞組的線圈匝數比設定為1：L，則當接收輸入訊號時，輸入訊號的電壓反而會降為1/L倍。然而本發明使用具有三繞組的變壓器460，可以彈性調整各別的線圈匝數比，使得發送訊號時可以 提高訊號的電壓，而同時接收端可以不受發送端的線圈匝數比影響而收到較高振幅的數據訊號，因此其信號雜訊比相對於可能存在的背景雜訊抵抗力較高。例如設定M/N>1，且K/M>1。。

回音消除電路430包含阻抗單元432及阻抗單元434。阻抗單元432及阻抗單元434皆由被動元件所構成，被動元件包含電阻、電容、電感及開關元件等。回音消除電路430的主要功能在於模擬混合電路440及電信迴路的特徵阻抗。一般而言，電信迴路可以分為直線迴路(straight loop)與橋接式(bridged tap)迴路兩大類。雖然直線迴路的特徵阻抗理論上僅具有單純的電阻項，但由於實際上線路並非單純電阻，乃為電阻、電感、電容及電導所組成之等效電路所構成，所以特徵阻抗的實部與虛部必然會隨著所需要使用的頻段而變化。請參閱圖5，其係ADSL直線迴路之特徵阻抗隨頻率變化之極座標圖(polar plot)。曲線501代表直線迴路的特徵阻抗隨頻率變化的趨勢。從低頻(圖中標示的Low-F)到高頻(圖中標示的High-F)，直線迴路的特徵阻抗的量值(與原點502之距離)隨頻率變化而改變，而相位也不斷在變化。請參閱圖6，其係ADSL直線迴路之回波損耗(return loss)，可以見到大約在400kHz以下有超過-10dB的回波損耗。請參閱圖7，其係VDSL直線迴路之回波損耗，可以見到大約在5.3MHz以下有超過-10dB的回波損耗。相較於直線迴路，橋接式迴路的特徵阻抗隨頻率變化更為劇烈。請參閱圖8，其係ADSL橋接式迴路之特徵阻抗隨頻率變化之極座標圖。由圖可見，隨著頻率的變化，曲線801的振幅及相位的變化相當劇烈。在實際的應用上，橋接式迴路比直線迴路更為常見，所以如果回音消除電路430能夠模擬出相同或近似橋接式迴路的特徵阻抗，則能 夠降低或消除訊號收發電路40中數據訊號的回授部分。

電信迴路的特徵阻抗的轉移函數可以表示為：H₁ (s)=A₀ +A₁ S+A₂ S² ₊ A₃ S³ ₊ ...。A₀ 、A₁ 、A₂ 及A₃ 分別為0階、1階、2階及3階的係數。因此在設計回音消除電路430時，也可以藉由將電阻、電容及電感以適當的串聯及/或並聯的方式來模擬電信迴路的各種階數的轉移函數。對應0階轉移函數的特徵阻抗僅由電阻構成，其表現在極座標圖上僅是實部至原點的距離。由圖8可知，0階的轉移函數無法有效模擬電信迴路的特徵阻抗，必須同時考慮較高階的轉移函數。對應1階轉移函數的特徵阻抗由電阻及電容所構成，其表現在極座標圖上是一個半圓，1階的轉移函數可以表示如下： K0及K1分別代表0階及1階的直流增益(DC gain)部分。以圖式來說，K0代表半圓的圓心至原點的距離，K1代表半圓的半徑。，代表極點(pole)的角頻率。請參閱圖9，其係1階轉移函數之極座標圖。曲線901由低頻到高頻描繪出一個半圓形，相較於0階轉移函數，1階轉移函數更有機會模擬出如圖5或圖8所示的電信迴路的特徵阻抗的轉移函數。

請參閱圖10，其係2階轉移函數之極座標圖。圖中的曲線1001接近一個正圓，而單純2階轉移函數可以表示如下：

K2是2階的直流增益，在圖式上可以用來代表圓的直徑。代表極點的角頻率，而。而曲線1001上任一點與原點的角度可以表示為：，其中。因此可以藉由改變Q值來改變曲線1001的形狀，例如使曲線1001接近橢圓形。

綜合上述的0階、1階及2階的轉移函數，可以得到2階的轉移函數為： 由方程式(3)及圖8至圖10可知，藉由調整電阻、電容及電感的值，可以模擬出與電信迴路相近似的特徵阻抗。請參閱圖11，其係本發明使用公式推導之轉移函數模擬電信迴路之特徵阻抗的極座標圖。曲線1101代表橋接式迴路之特徵阻抗的轉移函數之曲線，曲線1102(以虛線表示)代表由公式推導之轉移函數之曲線。由圖可見，回音消除電路430若是可以在特定的頻率下藉由推導之公式製造出接近曲線1101所對應之特徵阻抗，則能模擬電信迴路之特徵阻抗，以便消除回音訊號。

請參閱圖12，其係本發明用於ADSL之回音消除電路430使用不同階數之轉移函數時用戶端之訊號收發電路105之回波損耗。曲線1201為回音消除電路430使用0階轉移函數時之曲線，曲線1202為回音消除電路430使用1階轉移函數時之曲線，而曲線1203為回音消除電路430使用2階轉移函數時之曲線。由圖可見，在ADSL的操作頻率範圍(30kHz~2.2MHz)，當回音消除電路430使用1階轉移函數來模擬電信迴路的特徵阻抗時，其消除回音之效果比起使用0階轉移函數時來得好，也 就是曲線1202與橫軸0dB線所包圍之面積比曲線1201與橫軸0dB線所包圍之面積比要來得大；而當回音消除電路430使用2階轉移函數來模擬電信迴路的特徵阻抗時，其消除回音之效果比起使用1階轉移函數時來得好，也就是曲線1203與橫軸0dB線所包圍之面積比曲線1202與橫軸0dB線所包圍之面積要來得大。

綜上所述，圖4中的阻抗單元432及阻抗單元434可以基於上述的推導及模擬結果，而將單純的被動元件以串聯及/或並聯來達到阻抗匹配之目的。請參閱圖13，其係本發明回音消除電路430所包含之阻抗單元之實施例示意圖。阻抗單元432及阻抗單元434皆可使用圖13所示之電路來實作，包含開關元件1301、開關元件1302及開關元件1303，以及複數個相互串聯及/或並聯且可變之電阻R、電容C及電感L。開關元件1301所在之路徑僅包含電阻R，表示該路徑對應轉移函數之第0階；開關元件1302所在之路徑僅包含電阻R及電容C，表示該路徑對應轉移函數之第1階；而開關元件1303所在之路徑包含電阻R、電容C及電感L，表示該路徑對應轉移函數之第2階。然而阻抗單元432及阻抗單元434不限於2階的轉移函數，其可串聯及/或並聯更多的電阻R、電容C及電感L而實現更高階的轉移函數。回音消除電路430可以藉由調整開關元件1301、1302及1303的開關狀態來決定使用0階、1階或2階的轉移函數來模擬混合電路440及電信迴路的特徵阻抗。在一個較佳的實施例中，當電容C及電感L的值過大時(例如應用於ADSL的頻段)，如果將電容C及電感L包含於晶片中，將導致成本過高且效能不佳，因此電容C及電感L可彈性地實作於電路板上，而開關元件1301、1302及1303仍實作於晶片中。相較於使 用主動式的元件來實現轉移函數(例如使用全通濾波器)，本發明多階轉移函數可以依實際狀況調整各階的直流增益與極點頻率，以及不同的元件組態(電阻R、電容C及電感L的串聯及/或並聯方式)，因此實作上更具彈性。而決定被動元件的數值時，以第1階為例，其電阻R一般而言會依據訊號接收模組420的輸入電阻來決定其等級(例如為kΩ)，再依據極點的位置(例如想要在150kHz處消除大部分的回音訊號)決定電容 C的值。而第2階的電路可以依據極點的位置，用類似的方法來找到相匹配的電容C及電感L的值。

一般而言，由於ADSL與VDSL的操作頻段不同，各自的回音消除電路在模擬電信迴路之特徵阻抗時所關心之頻段亦不相同，因此如果以習知之主動式的元件來實現轉移函數，則ADSL與VDSL必須有各自的回音消除電路。然而本發明是利用被動式的元件來實現轉移函數，而且可以在多階函數之間切換，因此可以依據VDSL與ADSL各自所關心的頻段來調整被動元件的串聯及/或並聯結構，模擬出所需的特徵阻抗，也就是說本發明的回音消除電路可以同時適用ADSL及VDSL。請參閱圖14A與圖14B，其係本發明使用0階轉移函數分別模擬ADSL及VDSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖。相較於ADSL之極座標圖，VDSL的極座標圖旋轉的圈數相對較多，這是因為VDSL的操作頻段較高，導致相位在0度至360度之間不斷變化。請參閱圖15A與圖15B以及圖16A與圖16B，其係本發明使用1階以及2階轉移函數分別模擬ADSL及VDSL電信迴路之特徵阻抗的極座標圖。同樣的，相較於ADSL之極座標圖，VDSL的極座標圖的相位不斷的變化。

請參閱圖17，其係本發明用於VDSL之回音消除電路430使用不同階數之轉移函數時用戶端之訊號收發電路105之回波損耗。曲線1701為回音消除電路430使用0階轉移函數之曲線，曲線1702為回音消除電路430使用1階轉移函數之曲線，而曲線1703為回音消除電路430使用2階轉移函數之曲線。一般而言，由於VDSL的頻段較ADSL寬，雖然使用1階或是2階的轉移函數都有可能在特定的頻段有較佳的回音消除效果，但對整個VDSL的頻段而言，使用1階與2階的回音消除的效果不如使用與頻率無關的0階轉移函數來得好，故當本發明應用於VDSL，回音消除電路較佳為使用0階的轉移函數，但不以此為限。當然若已確定用戶端與局端的通信協定僅使用VDSL的某些特定頻段，便可針對該特定頻段使用1階、2階甚至更高階的轉移函數。

請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸以及比例等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。另外，本技術領域人士可依本發明之揭露內容及自身的需求選擇性地實施任一實施例之部分或全部技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例之部分或全部技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。再者，前揭實施例雖以非對稱數位用戶迴路或超高速數位用戶迴路為例，然此並非對本發明之限制，本技術領域人士可依本發明之揭露適當地將本發明應用於其它類型的數位用戶迴路。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之 專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。

40‧‧‧訊號收發電路

410‧‧‧訊號發送模組

411、421‧‧‧多工器

412‧‧‧VDSL發送單元

414‧‧‧VDSL線驅動器

416‧‧‧ADSL發送單元

418‧‧‧ADSL線驅動器

420‧‧‧訊號接收模組

422‧‧‧VDSL接收單元

424‧‧‧ADSL接收單元

430‧‧‧回音消除電路

432、434、441、442‧‧‧阻抗單元

440‧‧‧混合電路

460‧‧‧變壓器

461、464、467‧‧‧繞組

462、463、465、466、468、469‧‧‧線圈

470‧‧‧電容

Claims (16)

1. 一種數位用戶迴路之訊號收發電路，用來發送一輸出訊號至一電信迴路，或自該電信迴路接收一輸入訊號，包含：一變壓器，包含一第一繞組、一第二繞組及一第三繞組，該第一繞組包含一第一線圈及一第二線圈，該第三繞組耦接該電信迴路，該第一及第二線圈各自包含一第一極性端及一第二極性端；一第一阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第一極性端及該第二線圈之該第一極性端；一第二阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第二極性端及該第二線圈之該第二極性端；一訊號發送模組，耦接該第一繞組，用來產生該輸出訊號；以及一訊號接收模組，耦接該第二繞組，用來處理該輸入訊號；其中，該第一繞組及該第三繞組透過電磁耦合之方式將輸出訊號傳送至該電信迴路，以及該第三繞組及該第二繞組透過電磁耦合之方式將輸入訊號傳送至該訊號接收模組。
2. 如請求項第1項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第二繞組包含一第三線圈及一第四線圈，該第三及第四線圈各自包含該第一極性端及該第二極性端，且該訊號接收模組包含一接收差動訊號對，該接收差動訊號對之正端耦接該第三線圈之該第一極性端，該接收差動訊號對之負端耦接該第四線圈之該第二極性端。
3. 如請求項第2項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該訊號發送 模組包含一發送差動訊號對，該發送差動訊號對之正端耦接該第一線圈之該第一極性端，該發送差動訊號對之負端耦接該第二線圈之該第二極性端。
4. 如請求項第2項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，更包含：一第三阻抗單元，具有兩端點，其一端耦接該第一線圈之該第一極性端及該第四線圈之該第一極性端，另一端耦接該第四線圈之該第二極性端；以及一第四阻抗單元，具有兩端點，其一端耦接該第二線圈之該第二極性端及該第三線圈之該第二極性端，另一端耦接該第三線圈之該第一極性端。
5. 如請求項第4項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第三及第四阻抗單元由被動元件所組成。
6. 如請求項第5項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第三及第四阻抗匹配單元包含至少一電阻元件、一電容元件及一開關元件，該開關元件用來控制該第三及第四阻抗單元之等效阻抗是否包含該電容元件。
7. 如請求項第6項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，當該訊號收發電路應用於一超高速數位用戶迴路，該開關元件控制該第三及第四阻抗單元之等效阻抗只包含該電阻元件。
8. 如請求項第1項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第三繞組與該第一繞組之線圈匝數比不等於該第二繞組與該第三繞組之線圈匝數比。
9. 如請求項第1項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路係應用於一非對稱數位用戶迴路或一超高速數位用戶迴路。
10. 一種數位用戶迴路之訊號收發電路，用來發送一輸出訊號至一電信迴路，或自該電信迴路接收一輸入訊號，包含：一變壓器，耦接該電信迴路；一訊號發送模組，耦接該變壓器，用來產生該輸出訊號；一訊號接收模組，耦接該變壓器，用來處理該輸入訊號；以及一回音消除電路，由被動元件所組成並具有兩端點，一端耦接該訊號發送模組及該變壓器，另一端耦接該訊號接收模組及該變壓器；其中，該輸出訊號透過該變壓器之電磁耦合傳送至該電信迴路，以及該輸入訊號透過該變壓器之電磁耦合傳送至該訊號接收模組。
11. 如請求項第10項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該訊號發送模組包含一發送差動訊號對，以及該訊號接收模組包含一接收差動訊號對，且該回音消除電路包含：一第一阻抗單元，具有兩端點，其一端耦接該發送差動訊號對之正端及該變壓器，另一端耦接該接收差動訊號對之負端及該變壓器；以及一第二阻抗單元，具有兩端點，其一端耦接該發送差動訊號對之負端及該變壓器，另一端耦接該接收差動訊號對之正端及該變壓器。
12. 如請求項第11項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該變壓器包含：一第一繞組，耦接該訊號發送模組，包含一第一線圈及一第二線圈，且該第一及第二線圈各自包含一第一極性端及一第二極性端； 一第二繞組，耦接該訊號接收模組；以及一第三繞組，耦接該電信迴路；且該訊號收發電路更包含：一第三阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第一極性端及該第二線圈之該第一極性端；以及一第四阻抗單元，其兩端分別耦接該第一線圈之該第二極性端及該第二線圈之該第二極性端；其中該發送差動訊號對之正端耦接該第一線圈之該第一極性端，該發送差動訊號對之負端耦接該第二線圈之該第二極性端。
13. 如請求項第12項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第二繞組包含具有該第一極性端及該第二極性端之一第三線圈及一第四線圈，該接收差動訊號對之正端耦接該第三線圈之該第一極性端，該接收差動訊號對之負端耦接該第四線圈之該第二極性端，該發送差動訊號對之正端耦接該第四線圈之該第一極性端，該發送差動訊號對之負端耦接該第三線圈之該第二極性端。
14. 如請求項第12項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該第三繞組與該第一繞組之線圈匝數比不等於該第二繞組與該第三繞組之線圈匝數比。
15. 如請求項第10項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，其中該回音消除電路包含至少一電阻元件、一電容元件及一開關元件，該開關元件用來控制該回音消除電路之等效阻抗是否包含該電容元件。
16. 如請求項第15項所述之數位用戶迴路之訊號收發電路，當該訊號收發 電路應用於一超高速數位用戶迴路，該開關元件控制該回音消除電路之等效阻抗只包含該電阻元件。