專利名稱：：用于兩線串行鏈路的連續(xù)功率傳遞方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及由隔離屏障隔開(kāi)的兩個(gè)裝置之間的數(shù)字通信。
背景技術(shù)：
：世界各地的管理機(jī)構(gòu)已建立了用于將用戶設(shè)備連接到電話網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章。這些規(guī)定旨在避免對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)的破壞，以及減輕對(duì)同樣連接到該網(wǎng)絡(luò)的其它設(shè)備的干擾。不過(guò)，這些規(guī)定通常存在難以設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。例如，通常要求用戶設(shè)備或數(shù)據(jù)通信設(shè)備、如數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器配備某種形式的電氣隔離，以避免來(lái)自該用戶設(shè)備的電壓電涌或瞬變對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利影響。電氣隔離還解決了和電話線路與用戶設(shè)備之間的工作電壓的差別有關(guān)的潛在問(wèn)題。更具體地說(shuō)，在一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)上，電話線路電壓可能有很大的不同，常常超過(guò)用戶設(shè)備的工作電壓。在美國(guó)，目前需要1500伏的絕緣。在其他國(guó)家，規(guī)定的絕緣可能達(dá)到3000-4000伏。已利用了許多技術(shù)來(lái)提供所需等級(jí)的電氣絕緣。例如，經(jīng)常使用大型的模擬隔離變壓器來(lái)磁耦合兩線電話線路和調(diào)制解調(diào)器或其它電路的模擬前端之間的模擬信號(hào)，同時(shí)維持適當(dāng)?shù)碾娊^緣等級(jí)。隔離變壓器的作用是阻止可能有害的直流分量，從而保護(hù)數(shù)據(jù)連接的兩側(cè)。隔離變壓器一般是在調(diào)制解調(diào)器技術(shù)中被稱為數(shù)據(jù)訪問(wèn)裝置(DAA)的一部分。術(shù)語(yǔ)DDA—般指用于提供源自中央局的公共電話網(wǎng)絡(luò)與主系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線或者數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的接口的電路。DAA使調(diào)制解調(diào)器或類似裝置與電話線路電氣隔離，以控制電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)的發(fā)射。除了電氣隔離之外，DAA通常還產(chǎn)生多種信號(hào)(例如振鈴信號(hào))供用戶設(shè)備使用。DAA可以通過(guò)電話插口、如用于標(biāo)準(zhǔn)電話機(jī)的RJIIC連接，從電話線路接受信號(hào)。通常，許多電路必須從電話線路得到信息，并且往往對(duì)于傳輸至主系統(tǒng)及從主系統(tǒng)接收的每個(gè)信號(hào)都需要隔離。這樣的電路可以包括發(fā)送和接收電路；振鈴信號(hào)檢測(cè)電路；用于在語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸之間轉(zhuǎn)換的電路；用于撥打電話號(hào)碼的電路；線路電流檢測(cè)電路；用于指示設(shè)備被耦合到功能性電話線路上的電路；以及線路斷開(kāi)檢測(cè)電路。常規(guī)的DAA設(shè)計(jì)針對(duì)DAA的每個(gè)功能利用了隔離線路側(cè)電路和跨越高壓隔離屏障的隔離信號(hào)路徑。這種常規(guī)設(shè)計(jì)需要不希望的大量隔離屏障。一種更為現(xiàn)代的用于減少DAA中的隔離屏障數(shù)量的解決方案是把DAA電路分成線路側(cè)電路和系統(tǒng)側(cè)電路。線路側(cè)電路包括為連接到電話線路所需的模擬元件，而系統(tǒng)側(cè)電路通常包括數(shù)字信號(hào)處理電路和用于與主系統(tǒng)通信的接口電路。從電話線路進(jìn)入的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)線路側(cè)電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器被數(shù)字化，并經(jīng)由數(shù)字雙向串行通信鏈路跨越"數(shù)字"隔離屏障傳輸?shù)较到y(tǒng)側(cè)電路。然后該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)可以由系統(tǒng)側(cè)電路中的數(shù)字信號(hào)處理電路處理。相反地，來(lái)自主系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)可以經(jīng)由雙向串行通信鏈路越過(guò)數(shù)字隔離屏障傳送到線路側(cè)電路，在那里數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并被置于電話線路上。不過(guò)，在這種更為現(xiàn)代的DAA中出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是，必須為線路側(cè)電路提供單獨(dú)的、與主系統(tǒng)電源隔離的直流電源。已經(jīng)提出了用于提供隔離的電源的兩種主要方法。在第一種方法中，從主系統(tǒng)經(jīng)由單獨(dú)的功率變壓器以數(shù)字脈沖流的形式向線路側(cè)電路傳遞功率。這些脈沖形成了可以通過(guò)線路側(cè)電路中的整流器轉(zhuǎn)換成直流電源電壓的交流信號(hào)。這種方法的缺點(diǎn)是，其需要至少兩個(gè)變壓器一一個(gè)用作數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的隔離屏障，另一個(gè)用于對(duì)線路側(cè)電路提供功率。已經(jīng)提出的第二種方法是，從電話線路本身得到用于線路側(cè)電路的功率。但是，這種方法在實(shí)際中難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谝恍﹪?guó)家包括德國(guó)和澳大利亞的電話通信系統(tǒng)的規(guī)范嚴(yán)格地限制了DAA可以從電話線路使用的功率量。這種方法還傾向于減少用戶i殳備可以離開(kāi)中央電話局的距離，這是因?yàn)椋陔娫捑€路上的電壓降隨用戶設(shè)備和電話公司中央局之間的距離增加而增大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種DAA中的系統(tǒng)側(cè)電路和線路側(cè)電路之間的單一數(shù)字通信鏈路，其既能夠傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，也能夠傳輸足以操作線路側(cè)電路的功率，而不必從電話線路汲取功率。本發(fā)明人意識(shí)到，利用隔離變壓器可以從系統(tǒng)側(cè)接口電路向線路側(cè)接口電路傳遞極大的功率量，并且通過(guò)經(jīng)由單一的隔離變壓器既傳輸數(shù)據(jù)又傳輸功率可以大大減少使用變壓器作為隔離屏障的成本。因而，本發(fā)明包括系統(tǒng)側(cè)接口電路、線路側(cè)接口電路、以及包括變壓器的隔離屏障，通過(guò)所述隔離屏障既可以傳輸數(shù)據(jù)又可以傳輸功率信號(hào)。每個(gè)接口電路能夠連接到上游通信電路(線路側(cè)或系統(tǒng)側(cè))，從所述上游通信電路，其可以接收跨越隔離屏障向其它接口電路傳送的前向數(shù)據(jù)信號(hào)，并可以把從其它接口電路跨越隔離屏障接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到所述上游通信電路。每個(gè)接口電路最好包括模式開(kāi)關(guān)和三態(tài)緩沖器，其能夠使接口電路在發(fā)送模式或接收模式下工作。在發(fā)送模式下，接口電路把來(lái)自各個(gè)上游通信電路的信號(hào)傳送到隔離屏障。在接收模式下，接口電路接收并鎖存跨越隔離屏障所接收到的信號(hào)。在系統(tǒng)側(cè)接口電路中，這個(gè)鎖存操作使得系統(tǒng)側(cè)接口電路能夠向線路側(cè)接口電路傳遞功率，甚至在線路側(cè)接口電路正在向系統(tǒng)側(cè)接口電路發(fā)送信號(hào)時(shí)也能進(jìn)行所述功率傳遞。此外，在線路側(cè)接口電路中，所述鎖存操作使得三態(tài)緩沖器能夠用作整流器。本發(fā)明還提供了一種在包括隔離屏障的通信接口內(nèi)使用的通信協(xié)議。在該通信協(xié)議中的一個(gè)幀包括一個(gè)或多個(gè)前向數(shù)據(jù)位；一個(gè)或多個(gè)前向控制位；一個(gè)或多個(gè)反向數(shù)據(jù)位，以及一個(gè)或多個(gè)反向控制位，它們通過(guò)曼徹斯特編碼方法被編碼，從而維持隔離屏障的通量平衡。該通信幀還可以包括一個(gè)或多個(gè)"填充，，位，其可以根據(jù)在幀中的前向和反向數(shù)據(jù)位的數(shù)目被添加或去除，使得通信接口可以在保持固定時(shí)鐘頻率的同時(shí)適應(yīng)一個(gè)以上的數(shù)據(jù)吞吐速率。所述幀還可包括"同步"模式，該模式包括具有相同值的3個(gè)連續(xù)的循環(huán)。本發(fā)明還提供了一種用于按照上述的通信協(xié)議跨越隔離屏障傳送信號(hào)的方法。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的不同實(shí)施例，其中圖l是表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的方塊圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的操作的時(shí)序圖；圖3是表示適用于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的幀的構(gòu)成的幀結(jié)構(gòu)圖4是表示適用于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的具有奇數(shù)個(gè)循環(huán)的幀的構(gòu)成的另一幀結(jié)構(gòu)圖5是進(jìn)一步表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的電路圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路中的功率傳遞的概念圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路的單端實(shí)施例的電路以及圖8是表示在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路中功率傳遞和前向-反向傳輸比之間的關(guān)系的圖表。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種DAA中在線路側(cè)電路和系統(tǒng)側(cè)電路之間的隔離數(shù)字通信鏈路。根據(jù)本發(fā)明，使用單個(gè)的變壓器作為隔離屏障。通過(guò)使用單一變壓器隔離屏障(STIB),可以從系統(tǒng)側(cè)接口電路(SSIC)傳遞足以操作線路側(cè)接口電路(LSIC)的功率量，而不依賴于電話線路作為主要電源。STIB可以承栽數(shù)據(jù)、時(shí)鐘和功率信號(hào)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字通信鏈路。數(shù)字通信鏈路100包括系統(tǒng)側(cè)接口電路(SSIC)180和線路側(cè)接口電路(LSIC)182，它們由STIB136隔開(kāi)。優(yōu)選地，SSIC180和LSIC182中的每一個(gè)被分別集成在一個(gè)單個(gè)的集成電路上。STIB136最好是具有大的功率容量和4氐的阻抗的表面安裝元件。SSIC180和LSIC182中的每一個(gè)包括至少一個(gè)三態(tài)緩沖器108,156，所述三態(tài)緩沖器被連接到STIB136(在節(jié)點(diǎn)126和138處)，用于跨越STIB136傳送信號(hào)。SSIC180和LSIC182中的每一個(gè)還包括連接到STIB136的接收緩沖器133，176，用于接收由其它接口電路傳送的信號(hào)。每個(gè)緩沖器108，156，133和176最好是放大型的緩沖器，其分別放大要跨越STIB136傳輸?shù)男盘?hào)或經(jīng)由STIB136接收到的接收信號(hào)。SSIC180和LSIC182還可以包括附加的三態(tài)緩沖器114和172，以及相關(guān)聯(lián)的反相器106，168，它們與三態(tài)緩沖器108和156相結(jié)合，可以構(gòu)成一個(gè)推挽放大器。推挽(或"雙端的")結(jié)構(gòu)提供了跨越STIB136的初級(jí)繞組和/或次級(jí)繞組的大功率容量和大電壓擺動(dòng)。在數(shù)字通信鏈路100中，可以通過(guò)基于幀的TDM(時(shí)分復(fù)用)通信協(xié)議跨越STIB136在SSIC180和LSIC182之間傳輸功率和數(shù)據(jù)。在代表一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期的每個(gè)幀中，按照由選擇控制邏輯器件(未示出)提供的控制信號(hào)SelF和SelR所確定的，SSIC180和LSIC182在發(fā)送和接收之間交替進(jìn)行。在一個(gè)幀的第一個(gè)周期內(nèi)，例如，管腳104處的預(yù)定選擇控制信號(hào)SelF使能系統(tǒng)側(cè)的三態(tài)緩沖器108，114，同時(shí)在管腳166處輸入的補(bǔ)償控制信號(hào)SelR禁用線路側(cè)的三態(tài)緩沖器156，172。作為其結(jié)果，在管腳102處接收到的前向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)TxF(前向脈沖流)經(jīng)由系統(tǒng)側(cè)的三態(tài)緩沖器108，114被放大并被傳輸?shù)阶儔浩鱐1的系統(tǒng)側(cè)繞組上，接著，經(jīng)由變壓器Tl的線路側(cè)繞組傳遞到線路側(cè)的接收緩沖器176。然后，前向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)作為前向數(shù)據(jù)信號(hào)RxF在管腳178被輸出。同樣，對(duì)于從線路側(cè)到系統(tǒng)側(cè)的反向傳輸，提供控制信號(hào)SelF和SelR，以使能三態(tài)緩沖器156，172,并禁用三態(tài)緩沖器108，114。因而，數(shù)據(jù)信號(hào)TxR(反向傳輸脈沖流)被放大并跨越變壓器被傳輸，在接收緩沖器133處被接收，并作為反向數(shù)據(jù)信號(hào)RxR被輸出。LSIC182最好包括一個(gè)功率電路，用于跨越STIB136接收來(lái)自SSIC180的功率。更具體地說(shuō)，整流器144和如電源電容154的存儲(chǔ)裝置被跨接到STIB136的次級(jí)繞組上(在節(jié)點(diǎn)138，140處)。整流器144可以是二極管橋式整流器，如圖所示，包括二極管146，148，150和152。二極管146，148,150和152最好是具有低導(dǎo)通電壓的肖特基二極管。經(jīng)由整流器144和電源電容154，出現(xiàn)在變壓器Tl的線路側(cè)繞組的包括信號(hào)TxF的前向數(shù)據(jù)脈沖流(其實(shí)際上代表交流信號(hào))可在節(jié)點(diǎn)162處被轉(zhuǎn)換成直流電壓VddL。然后，該直流電壓VddL可以用于為線路側(cè)電路提供電源電壓。整流器144可以由和LSIC182集成在同一集成電路上的4個(gè)二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，并被連接到把LSIC182連接到變壓器的線路側(cè)的一對(duì)端子上。在這種實(shí)現(xiàn)方式中，每個(gè)焊盤(pad)(在節(jié)點(diǎn)138和140處)具有"向上，，連接到正的電源電壓VddL的二極管，以及"向下，，連接到地的二極管，從而形成一個(gè)整流橋。這樣，二極管對(duì)l46，148和150，152對(duì)于在節(jié)點(diǎn)142和174處的輸入信號(hào)分別形成半波整流器，并對(duì)于在節(jié)點(diǎn)142和174之間的差分信號(hào)共同形成一個(gè)全波整流器。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入信號(hào)最好具有足夠大以使二極管整流器144工作的平均能量(即具有大于二極管的切入電壓的幅值)。優(yōu)選地，二極管146，148，150和152能夠承受大約1000伏到大約2000伏的瞬變ESD脈沖，并具有足夠的電流承載能力，以保護(hù)集成電路模板避免靜電放電。當(dāng)發(fā)生ESD事件時(shí)，瞬變電壓被簡(jiǎn)單地分路到適當(dāng)?shù)碾娫窜壍郎?地或電源電壓VddL)。在這個(gè)實(shí)施例中，二極管146，148,150和152不僅用作整流二極管，而且還用作LSIC182的輸入管腳的初級(jí)ESD保護(hù)二極管，并且實(shí)際上可以用作這些管腳的唯一的ESD保護(hù)裝置。也可以使用同步整流器，其作為對(duì)上述二極管橋式整流器的替代或者與其結(jié)合使用。如果既有二極管橋也有同步整流器，則在LSIC182被初始上電時(shí)(例如當(dāng)用于同步整流器的控制邏輯器件缺乏足以工作的電壓時(shí))，二極管橋可用于產(chǎn)生操作所需的初始啟動(dòng)電壓。然后同步整流器可以在初始啟動(dòng)電壓達(dá)到足以使同步整流器工作的高電平值之后用于整流。在另一個(gè)實(shí)施例中，二極管146,148,150和152可以是由同步整流器中的晶體管中各種半導(dǎo)體結(jié)形成的寄生二極管，如在下面進(jìn)一步"^兌明的。參照?qǐng)D2所示的時(shí)序圖可以更充分地理解數(shù)字通信鏈路100的操作以及其中的各種信號(hào)。一種可適用的TDM協(xié)議可以基于一個(gè)重復(fù)幀200,其被表示為位周期202到207。在位周期201內(nèi)(幀200開(kāi)始之前的位周期)，控制信號(hào)SelF被使能(在210處)，而控制信號(hào)SelR被禁用(在222處)，并以各自的這些狀態(tài)繼續(xù)通過(guò)位周期202和203以及位周期204的初始部分。作為其結(jié)果，在位周期202，203和204內(nèi)，信號(hào)TxF(前向脈沖流)經(jīng)由三態(tài)緩沖器108和114跨越變壓器Tl被傳輸并作為信號(hào)RxF被接收，如在TxF和RxF線中的單線陰影所示。在幀200的后一部分期間內(nèi)，即在位周期205-207內(nèi)，傳輸LSIC182。在位周期204內(nèi)，控制信號(hào)SelF和SeIR的極性被反向，使得線路側(cè)的三態(tài)緩沖器156，172被使能，而系統(tǒng)側(cè)的三態(tài)緩沖器108,114被禁用。這樣，在位周期205-207期間，信號(hào)TxR(反向脈沖流)經(jīng)由線路側(cè)的三態(tài)緩沖器156，172跨越變壓器Tl被傳輸并作為信號(hào)RxR,皮接收，如在位周期205-207內(nèi)TxR和RxR線中的交叉陰影所示。在整個(gè)幀200期間內(nèi)接收緩沖器133和176都可以是有效的。因而，在幀200的第一部分期間內(nèi)，在系統(tǒng)側(cè)的信號(hào)TxF可以被緩沖器133和緩沖器176接收，并分別在管腳132和178處被輸出。相應(yīng)地，在幀200的第二部分期間內(nèi)，在線路側(cè)的信號(hào)TxR被緩沖器133和176接收。因此，在圖2中的RxF和RxR信號(hào)只用一條線來(lái)表示，被標(biāo)為RxF/RxR。圖2中的信號(hào)EnF和EnR用于改善功率傳遞，這將在下面被進(jìn)一步說(shuō)明。為了避免使變壓器飽和，跨越STIB136的傳遞信號(hào)最好是通量平衡的。例如，適用于現(xiàn)代的調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中的變壓器的磁通-匪數(shù)乘積限制可以是大約2.35微伏-秒，或者在3.6伏下為652.5納秒。因而，傳輸協(xié)議應(yīng)當(dāng)提供例如在兩個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的DC平衡的代碼。例如，在本發(fā)明中可以使用曼徹斯特編碼或交替符號(hào)倒置(AMI)。圖3表示適用于本發(fā)明的通信協(xié)議，其中STIB136的通量借助于使用曼徹斯特型的編碼方案來(lái)平賴即把比特0編碼為兩位序列01，把比特1編碼為兩位序列10)。與上述圖2的協(xié)議對(duì)比，圖3的協(xié)議也使用了時(shí)分復(fù)用，但是對(duì)SSIC180和LSIC182分配了不同的時(shí)間量，以便允許幀序列的前向傳輸。更具體地說(shuō)，在圖3的協(xié)議中，在時(shí)隙301-308期間內(nèi)發(fā)送SSIC180,而在時(shí)隙309-312期間內(nèi)發(fā)送LSIC182。圖3中的基本幀322可以包括(1)在時(shí)隙301和302期間內(nèi)的前向數(shù)據(jù)位(被表示為曼徹斯特編碼的DF，后面是NOTDF);(2)在時(shí)隙303和304期間內(nèi)的前向控制位(被表示為CF，NOTCF);(3)在時(shí)隙305-308期間內(nèi)的預(yù)定前向幀序列(被表示為NOTCF，NOTCF，CF，CF);(4)在時(shí)隙309和310期間內(nèi)的反向數(shù)據(jù)位(被表示為DR，NOTDR);以及(5)在時(shí)隙311和312期間內(nèi)的反向控制位(被表示為CR，NOTCR)。圖3的協(xié)議也可以包括空位或填充位330,其可以被添加或去除，以調(diào)整幀的大小。通過(guò)這種方式，可以適應(yīng)各種不同的數(shù)據(jù)速率，而不必改變SSIC180和LSIC182的時(shí)鐘速率。例如，在時(shí)隙313-318中示出了6個(gè)交替取值的填充位(例如0，1，0,1，0，1)，以便達(dá)到通量平衡。如圖4所示，通過(guò)在兩個(gè)相繼幀即幀k和幀k+l上平衡填充位的通量，也可以適應(yīng)奇數(shù)個(gè)填充位。例如，如果幀k包含填充位序列[OIOIO，則幀k+l可以包含序列10101。前向幀序列可以是可用于識(shí)別幀從哪里開(kāi)始和/或結(jié)束的位值的任何唯一的序列。例如，在圖3所示的協(xié)議中，在時(shí)隙304中的反向控制位(NOTCF)隨后在時(shí)隙305和306中又被重復(fù)兩次。這個(gè)被重復(fù)三次的值提供了可被容易識(shí)別的唯一的同步("sync")模式，因?yàn)槁鼜厮固鼐幋a的信號(hào)(01，10)永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生相同值的3個(gè)時(shí)隙序列。用于這種同步模式的適當(dāng)?shù)臋z測(cè)電路例如可以通過(guò)3比特的移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中該寄存器中的每一個(gè)比特被提供給一個(gè)3輸入AND門，其當(dāng)檢測(cè)到重復(fù)三次的值時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)。也可以使用其它幀檢測(cè)技術(shù)代替上述的同步模式。例如，可以使用一個(gè)大的緩沖器存儲(chǔ)到來(lái)的數(shù)據(jù)，然后可由微處理器統(tǒng)計(jì)地分析所緩沖的數(shù)據(jù)，從而按照本領(lǐng)域已知的技術(shù)來(lái)確定幀構(gòu)成。圖5和圖6示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中由一個(gè)新穎的"整流緩沖器，，來(lái)提供圖1所示的LSIC182的整流器和三態(tài)緩沖器的功能，并且其中接口電路包括用于增強(qiáng)從SSIC108向LSIC182傳遞的功率的反饋路徑。參照?qǐng)D5，整流緩沖器504包括經(jīng)由接口端子Vs十連接到電源電容并連接到STIB136的三態(tài)緩沖器156、連接到該三態(tài)緩沖器的模式開(kāi)關(guān)MXIL、以及在STIB136和模式開(kāi)關(guān)MX1L之間的反饋路徑508。整流緩沖器504還具有用于輸出信號(hào)RxF+的"接收輸出端"和用于接收信號(hào)TxR+的發(fā)送輸入端。三態(tài)緩沖器156又包括互補(bǔ)的晶體管對(duì)M1L(P溝道MOSFET)和M2L(N溝道MOSFET)，連接到該晶體管對(duì)中的一個(gè)晶體管(M1L)的NAND邏輯門ND1L，連接到該晶體管對(duì)中的另一個(gè)晶體管(M2L)的NOR邏輯門NR2L，以及連接在NAND和NOR門的ENABLE輸入之間的反相器IN1L。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，在三態(tài)緩沖器中的互補(bǔ)晶體管對(duì)156，172既作為向SSIC180發(fā)送信號(hào)的輸出驅(qū)動(dòng)器，又作為用于對(duì)從SSIC180接收到的信號(hào)進(jìn)行整流的同步整流器。整流緩沖器504實(shí)際上具有兩種模式發(fā)送模式和整流模式，根據(jù)模式開(kāi)關(guān)MX1L的狀態(tài)而定。模式開(kāi)關(guān)MX1L依次由線路側(cè)的接口控制邏輯器件(未示出)來(lái)控制。LSIC182和SSIC180最好被配置為根據(jù)如圖2-4所示的TDM協(xié)i義進(jìn)4亍通信。具體地說(shuō)，SSIC180在TDM幀的一個(gè)預(yù)定時(shí)隙(前向發(fā)送周期)內(nèi)進(jìn)行發(fā)送，LSIC182在該幀的一個(gè)不同時(shí)隙(反向發(fā)送周期)內(nèi)發(fā)送。在前向發(fā)送周期內(nèi)，當(dāng)SSIC180通過(guò)STIB136發(fā)送時(shí)，線路側(cè)的接口控制邏輯器件(未示出)提供適當(dāng)?shù)腟elR信號(hào)(例如O伏信號(hào))，以便把整流緩沖器置于整流模式，該在模式下在由SSIC180傳輸?shù)那跋驍?shù)據(jù)中的能量的主要部分被轉(zhuǎn)移并被存儲(chǔ)在電源電容d中。在反向傳輸周期內(nèi)，當(dāng)LSIC182被設(shè)置為通過(guò)STIB136發(fā)送反向數(shù)據(jù)時(shí)，提供適當(dāng)?shù)腟elR信號(hào)(例如3.5伏的信號(hào))，其使得整流緩沖器作為常規(guī)的三態(tài)緩沖器工作(即經(jīng)由STIB136從LSIC向SSIC180傳送信號(hào))。由于通過(guò)STIB136傳輸?shù)男盘?hào)最好是差分信號(hào)(也稱做雙端的或未接地的信號(hào))，也可以在LSIC182中提供第二個(gè)整流緩沖器506。第二個(gè)整流緩沖器506同樣包括三態(tài)緩沖器172、模式開(kāi)關(guān)MX2L、以及反饋路徑510。三態(tài)緩沖器172包括互補(bǔ)的晶體管M3L和M4L，NAND邏豐卑門ND3L，NOR邏輯門NR4L,以及反沖目器IN3L。整$危緩沖器156和整流緩沖器172—起構(gòu)成一個(gè)差分整流緩沖器512。圖6示出了差分整流緩沖器512如何操作以整流由SSIC180通過(guò)STIB136發(fā)送的差分信號(hào)，以便向LSIC182中的電源電容C^提供功率。圖6示出了差分推挽發(fā)送器(由具有相關(guān)的內(nèi)部電阻的開(kāi)關(guān)M1S，M2S，M3S，M4S表示)的簡(jiǎn)化的電路圖的幾種狀態(tài)，所述差分推挽發(fā)送器通過(guò)STIB136連接到差分整流緩沖器(由具有相關(guān)的內(nèi)部電阻的開(kāi)關(guān)M1L，M2L，M3L,和M4L表示)和電源電容CL。該電路的3個(gè)連續(xù)的狀態(tài)示于圖表610，620和630中，其中發(fā)送器從發(fā)送值"l"(廚610)轉(zhuǎn)換到發(fā)送值"0"(圖630)。由于差分發(fā)送器通過(guò)兩組推挽結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)晶體管以常規(guī)方式實(shí)現(xiàn)，開(kāi)關(guān)M1S和M2S表示在差分發(fā)送器的上支路中的兩個(gè)互補(bǔ)晶體管，而開(kāi)關(guān)M3S和M4S表示下支路中的兩個(gè)互補(bǔ)晶體管。根據(jù)本發(fā)明，包括差分整流緩沖器512的開(kāi)關(guān)作為同步整流器工作。圖表610表示該電路的一個(gè)示例性狀態(tài)，其中通過(guò)閉合開(kāi)關(guān)M1S和]VMS并打開(kāi)開(kāi)關(guān)M2S和M3S來(lái)發(fā)送比特"l"。從電源Vsply開(kāi)始通過(guò)開(kāi)關(guān)M1S、通過(guò)STIB136的初級(jí)繞組、最后通過(guò)開(kāi)關(guān)M4S到地(忽略內(nèi)部電阻)形成一個(gè)前向電流環(huán)路。在線路側(cè)，開(kāi)關(guān)MIL和M4L閉合，而開(kāi)關(guān)M2L和M3L斷開(kāi)。結(jié)果，施加到STIB136的次級(jí)繞組的電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)M1L、負(fù)載電阻Rt、最后流經(jīng)開(kāi)關(guān)M4L，同時(shí)對(duì)電源電容Ct充電。在圖表620中，在差分整流緩沖器中的所有開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)，以便切斷流經(jīng)STIB136的次級(jí)繞組的電流。在這個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，LSIC182的負(fù)載僅由電源電容CL供電。由于在線路側(cè)沒(méi)有流經(jīng)變壓器次級(jí)繞組的負(fù)載電流，變壓器初級(jí)繞組的極性可以容易地通過(guò)閉合開(kāi)關(guān)M2S、M3S并斷開(kāi)開(kāi)關(guān)M1S、M4S而被改變。因而，在圖表620中的發(fā)送器中的電流路徑是從電源Vsply開(kāi)始流經(jīng)開(kāi)關(guān)M3S、變壓器初級(jí)繞組(極性相反)、然后流經(jīng)開(kāi)關(guān)M2S到地。最后，在圖表630中，線路側(cè)上的開(kāi)關(guān)M1L、M4L斷開(kāi)而開(kāi)關(guān)M2L、M3L閉合。由于變壓器上的極性已被翻轉(zhuǎn)，變壓器次級(jí)繞組現(xiàn)在以正確的極性被重新連接到負(fù)栽。電流仍然流入到電容器CL的正端，因而在通過(guò)SSIC180發(fā)送"0，，值的比特周期內(nèi)繼續(xù)從SSIC180向LSIC182傳遞功率。因而，通過(guò)和來(lái)自SSIC180的信號(hào)基本同步地操作開(kāi)關(guān)M1L，M2L，M3L和M4L，所述信號(hào)可以被差分整流緩沖圖表620中所示的"開(kāi)始前的中斷"步驟是可選的。但是，如果省略該步驟，系統(tǒng)側(cè)發(fā)送器的功率很可能要比線路側(cè)開(kāi)關(guān)大得多(因而比較大)，以阻礙(override)流經(jīng)變壓器次級(jí)繞組的電流。與此相反，在上述的"開(kāi)始之前的中斷"實(shí)施方式中，線路側(cè)開(kāi)關(guān)在尺寸上可以近似等于系統(tǒng)側(cè)開(kāi)關(guān)。開(kāi)始前的中斷時(shí)間間隔最好足夠長(zhǎng)，以中斷或顯著降低次級(jí)繞組中的電流。在某些應(yīng)用中，例如在高速調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用中，為此幾納秒的時(shí)間間隔就足夠了。再次參照?qǐng)D5，在圖5所示的實(shí)施例中的各種信號(hào)示于下表。所有的信號(hào)都是差分的或者是互補(bǔ)的，只是選擇信號(hào)和使能信號(hào)除外。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>RxF+信號(hào)由變壓器次級(jí)側(cè)的負(fù)端Vs-得出，然后被反相器IN2L反相，而RxF-信號(hào)由變壓器次級(jí)側(cè)的正端Vs+得出，由反相器IN4L反向。結(jié)果，在RxF+的信號(hào)跟隨Vs+端的信號(hào)值，在RxF-的信號(hào)跟隨Vs-端的信號(hào)值。如上所述，SelR信號(hào)控制差分整流緩沖器的模式。模式開(kāi)關(guān)MX1S作為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)工作，根據(jù)在模式開(kāi)關(guān)MX1S的管腳SD處輸入的SelR信號(hào)的值選擇管腳DO處的RxF+信號(hào)或者選擇管腳Dl處的TxR+信號(hào)。如果信號(hào)SelF為低(例如針對(duì)整流模式)，則選擇RxF+信號(hào)，并將其傳送到模式開(kāi)關(guān)MX1S的Z輸出管腳。從模式開(kāi)關(guān)MXIS輸出的該信號(hào)接著輸入到三態(tài)緩沖器156，三態(tài)緩沖器156中的互補(bǔ)晶體管M1L、M2L取RxF+值。例如，當(dāng)RxF+信號(hào)為"高，，時(shí)，晶體管M2L斷開(kāi)(即進(jìn)入基本非導(dǎo)通的狀態(tài))，晶體管MIL閉合(即進(jìn)入基本導(dǎo)通的狀態(tài))，有效地把變壓器次級(jí)側(cè)的正端連接到電源電容CL，從而將電源電容充電到電源電壓VddL。同時(shí)，對(duì)應(yīng)的RxF-信號(hào)為低，因?yàn)樗荝xF+信號(hào)的反相。模式開(kāi)關(guān)MX2L將低RxF-信號(hào)傳送到三態(tài)緩沖器172，使晶體管M3L斷開(kāi)并^f吏晶體管M4L閉合。因而變壓器次級(jí)側(cè)的負(fù)端Vs-被有效地連接到線路側(cè)隔離的地。這樣，完成了流經(jīng)(a)變壓器次級(jí)側(cè)的正端Vs+、(b)晶體管M1L、(c)電源電容CL、(d)隔離的地節(jié)點(diǎn)、以及(e)變壓器次級(jí)側(cè)的負(fù)端Vs-而形成的電流環(huán)路，從而使功率從SSIC180傳輸?shù)絃SIC182。針對(duì)RxF+和RxF-信號(hào)的給定值一旦被確立，便形成了一個(gè)正反饋環(huán)路，只要SelR信號(hào)為低并進(jìn)一步假定由適當(dāng)?shù)腅nR信號(hào)"使能"三態(tài)緩沖器，所述正反饋環(huán)路便有效地鎖存這些值。如果SSIC180上的晶體管不夠大以"阻礙(override)，，在LSIC182上的晶體管，那么這種鎖存效應(yīng)可能是一個(gè)大問(wèn)題。因此，本發(fā)明提出了"開(kāi)始前中斷，，切換方案，如上面參照?qǐng)D6所述，以便中斷鎖存，并允許新的傳輸值施加到變壓器上。具體地說(shuō)，EnR信號(hào)可用于在一段短的時(shí)間內(nèi)禁用三態(tài)緩沖器，從而中斷鎖存，并使得傳輸電路能夠更容易地使變壓器進(jìn)入下一個(gè)數(shù)據(jù)狀態(tài)(或高或低)。作為替代，也可以使用選擇線(SelF和SelR)來(lái)禁用或中斷所述鎖存。為了把差分整流緩沖器置于"發(fā)送"模式，向模式開(kāi)關(guān)MX1L和MX2L提供"高"SelR信號(hào)。因此到來(lái)的數(shù)據(jù)TxR+和TxR-通過(guò)模式開(kāi)關(guān)MX1L和MX2I^皮傳送到三態(tài)緩沖器156，172。因而，互補(bǔ)晶體管MlL，M2L，M3L和M4L把TxR值施加到變壓器的次級(jí)側(cè)，從而向SSIC180發(fā)送反向數(shù)據(jù)。上述的差分整流緩沖器結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用于SSIC180,如圖5所示。當(dāng)SSIC180要接收而不是發(fā)送時(shí)，在TDM時(shí)間間隔內(nèi)，使三態(tài)緩沖器108和114鎖存并映射到由LSIC182所發(fā)送的前向脈沖流，作為通過(guò)模式開(kāi)關(guān)MX1S和MX2S以及三態(tài)緩沖器108和114正反饋的結(jié)果。在每個(gè)TDM比特周期結(jié)束時(shí)，剛好在要由LSIC182發(fā)送一個(gè)新的值之前，SSIC180以和上述相同的"開(kāi)始前中斷，，方式在一個(gè)短的時(shí)間周期內(nèi)被暫時(shí)禁用(例如被置于高阻狀態(tài))。因而LSIC182有機(jī)會(huì)將新的數(shù)據(jù)值施加到變壓器上，而沒(méi)有來(lái)自SSIC驅(qū)動(dòng)器的干擾。當(dāng)SSIC180的開(kāi)關(guān)被重新使能時(shí)，SSIC180鎖存并放大新的值。實(shí)際上，在發(fā)送電路和接收電路之間產(chǎn)生主從關(guān)系，其中從電路鎖存在由主電路所發(fā)送的值。重要的是，一旦SSIC180中的三態(tài)緩沖器108和114鎖存到一個(gè)給定值，放大后的驅(qū)動(dòng)電流便從電源Vsply流經(jīng)晶體管M1S，M2S，M3S和M4S。這個(gè)放大后的電流;故加到變壓器初級(jí)側(cè)的電流上，從而使相應(yīng)較大的電流流經(jīng)變壓器次級(jí)側(cè)，并實(shí)際上形成了一個(gè)被傳送給LSIC182中的整流器的補(bǔ)充脈沖流。更具體地說(shuō)，在變壓器次級(jí)側(cè)產(chǎn)生的附加電流代表了源自系統(tǒng)側(cè)的電源Vsply、并^皮傳遞到線路側(cè)的電源電容CL的功率和能量。因而，在鎖存狀態(tài)下，實(shí)際上可以從STIB136向LSIC182向前傳遞功率，即使LSIC182正在發(fā)送。其結(jié)果是，在電源電容CL處的電壓的穩(wěn)定性被極大地提高，這是因?yàn)楫?dāng)SSIC180發(fā)送時(shí)和當(dāng)LSIC182發(fā)送時(shí)都能向LSIC182傳送功率。結(jié)合圖5并參照?qǐng)D2中的時(shí)序圖可以進(jìn)一步理解LSIC182和SSIC180的操作。假定SSIC180要向LSIC182發(fā)送，使信號(hào)SelF變?yōu)?高，，(210)，使SelR信號(hào)變?yōu)榈?222)。因而，模式開(kāi)關(guān)MX1S、MX2S被設(shè)置為選擇并輸出TxF(+A)信號(hào)。因而"高，，TxF+信號(hào)(在比特周期210中的212)將作為"高"信號(hào)被傳送到節(jié)點(diǎn)VinS+,而對(duì)應(yīng)的差分"低"TxF信號(hào)將被傳送到節(jié)點(diǎn)VinS-。然后在節(jié)點(diǎn)VinS+和節(jié)點(diǎn)VinS-處的信號(hào)被輸入到邏輯門ND1S，ND3S，并被輸入到NOR門NR2S和NR4S。EnF信號(hào)也被輸入到邏輯門ND1S和ND3S，同時(shí)其反相信號(hào)(在反相器IN1S和IN3S之后)被輸入到邏輯門NR2S和NR4S。由于EnF信號(hào)為高(在214)，VinS+信號(hào)(其對(duì)應(yīng)于高TxF信號(hào)212)也為高，邏輯門ND1S在其輸出端產(chǎn)生"低"信號(hào)，使p型晶體管M1S"閉合"，從而有效地把變壓器Tl的Vp+端連接到電源電壓VddS。與此同時(shí)，由于EnF信號(hào)的反相是低信號(hào)，而VinS+信號(hào)為"高"，NOR門NR2S在其輸出端產(chǎn)生"低，，信號(hào)，使n型晶體管M2S斷開(kāi)，從而切斷變壓器Tl的Vp+端與地之間的通路。相反，作為在VinS-處的"低"信號(hào)的結(jié)果，結(jié)合"高，，的EnF信號(hào)以及其"低"的反相信號(hào)，邏輯門ND3S向p型晶體管M3S輸出"高，，信號(hào)，使其斷開(kāi)，同時(shí)邏輯門NR4S向晶體管M4S輸出"低"信號(hào)，使其閉合，其結(jié)果是，變壓器T1的Vp-端被有效地連接至地。因而，可以看到，在TxF處輸入的"高"信號(hào)導(dǎo)致了變壓器次級(jí)側(cè)的高信號(hào)Vp+端被有效地連接到電源電壓VddS,而Vp-端被有效地連接至地。應(yīng)當(dāng)理解，在這個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，Vp+端的電壓最好等于或小于地電壓，使得電流趨于沿著所希望的方向流動(dòng)。在"高，，信號(hào)被置于變壓器的初級(jí)繞組Vp之前不久，在LSIC182中的接收鎖存器、三態(tài)緩沖器和相關(guān)晶體管可以通過(guò)"低"EnR信號(hào)而被禁用(在圖2中的時(shí)刻218)。結(jié)果，晶體管M1L，M2L，M3L和M4L都被置于非導(dǎo)通狀態(tài)，從而沒(méi)有相反的電壓或電流，否則這些相反的電壓或電流將阻止"高，，Vp信號(hào)被施加到變壓器Tl的初級(jí)和次級(jí)繞組上。因而，"低，，EnR信號(hào)禁用三態(tài)緩沖器并中斷鎖存信號(hào)的加強(qiáng)。由于在次級(jí)側(cè)沒(méi)有阻止變壓器T1處的值改變的電流，能夠更容易地把Vp+處的"高，，信號(hào)傳遞到Vs+處的"高"信號(hào)，把Vp-處的"低"信號(hào)傳遞到Vs-處的"低"信號(hào)。在Vs+和Vs-處的"高"和"低"信號(hào)分別被反相器IN4L和IN2L反相，從而分別在RxF-和RxF+處產(chǎn)生"低"和"高"的接收信號(hào)。LSIC182最好通過(guò)222處的"低"SelR信號(hào)被置于"接收"模式或"鎖存"模式，該信號(hào)使得模式開(kāi)關(guān)MX1L和MX2L選擇和輸出接收信號(hào)RxF-和RxF+，而不是反向傳輸信號(hào)TxR。因而，模式開(kāi)關(guān)MX1L向VinL+輸出"低，，信號(hào)，同時(shí)模式開(kāi)關(guān)MX2L向VinL-輸出"高"信號(hào)。同時(shí)，EnR信號(hào)被返回到"高，，狀態(tài)(圖2中的220)，從而把NAND和NOR門置于工作狀態(tài)。因?yàn)樵谠摃r(shí)刻的邏輯門ND1L具有VinL+處的"高"信號(hào)和"高"EnR信號(hào)作為其輸入，其輸出"低，，信號(hào)，從而閉合p型晶體管M1L。具有Vinl+處的"高，，信號(hào)和反相器INIL的輸出端處的"低"輸入(即反向EnR信號(hào))作為輸入的邏輯門NR2L產(chǎn)生"低，，輸出信號(hào)，從而斷開(kāi)n型晶體管M1L。因此電流從Vs+經(jīng)由MlL流向VddL，從而對(duì)電容器Ct充電。通過(guò)這種方式，在從SSIC180向LSIC182前向傳輸期間，(部分由Cl形成的)電源從SSIC180向LSIC182傳送功率。與此相反，具有VinL-處的"低"信號(hào)和"高"EnR信號(hào)作為輸入的邏輯門ND3L向p型晶體管M3L輸出"高"信號(hào)，使其斷開(kāi)。具有VinL-處的"低"信號(hào)和"低"反相EnR信號(hào)作為輸入的邏輯門NR4L向n型晶體管M4L輸出"高，，信號(hào)，從而使其閉合。晶體管M4L的閉合完成了流經(jīng)電源電容CL和負(fù)載電阻RL返回變壓器T1的Vs-的電流的電流通路。因而，在LSIC182中產(chǎn)生"鎖存"條件，因?yàn)閂s+被電連接到VddL，同時(shí)Vs-被電連接到隔離的地，并且因?yàn)榻?jīng)由反相器IN2L，IN4L、模式開(kāi)關(guān)MxlL，Mx2L和三態(tài)緩沖器BUFlS,BUF2S的正反饋在整個(gè)比特周期202內(nèi)保持鎖存條件。也可以在LSIC中提供一個(gè)補(bǔ)充的整流器，用于當(dāng)DAA初始上電時(shí)提供啟動(dòng)功率。如果電源電容CL被完全用盡，電壓將不足以使控制邏輯提供令差分整流緩沖器工作所需的使能信號(hào)和選擇信號(hào)。因此，可以提供一個(gè)小的"引導(dǎo)帶(bootstrap)"整流器(例如二極管整流器或同步整流器)。當(dāng)SSIC開(kāi)始發(fā)送時(shí)，使補(bǔ)充整流器跟隨SSIC180的信號(hào)，從而傳送對(duì)電容CL充電的少量功率。一旦線路側(cè)電源電壓VddL達(dá)到足以使LSIC邏輯器件工作的足夠高的電平，便可以建立跨越屏障的TDM協(xié)議，包括時(shí)鐘檢測(cè)、同步和初始化。然后，LSIC182可以進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)功率模式，其中在主/從結(jié)構(gòu)中屏障的兩側(cè)被充分耦合。有利的是，在上述的差分整流援沖器中的晶體管M1L，M2L，M3L和M4L內(nèi)存在的寄生二極管可以被用作所需的補(bǔ)充整流器或引導(dǎo)帶整流器。更具體地說(shuō)，晶體管M1L和M3L最好是P溝道MOSFET，其分別具有從其漏極(分別連接到變壓器的Vs+端和Vs-端)到其源極(連接到正的電源電壓VddL)的寄生p-n二極管結(jié)。類似地，晶體管M2L和M4L最好是N溝道MOSFET，其分別具有從其源極(連接到地)到其漏極(分別連接到變壓器的Vs+端和Vs-端)的寄生p-n二極管結(jié)。這些寄生二極管形成了一個(gè)二極管橋，其可被用于產(chǎn)生使LSIC182上電所需的初始啟動(dòng)電壓。此外，晶體管M1L，M2L，M3L和M4L內(nèi)的寄生二極管也可被用于向SSIC提供ESD保護(hù)，如在上面結(jié)合二極管146，148，150和152所述的那樣。在這個(gè)實(shí)施例中，晶體管M1L，M2L，M3L和1VML應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)為經(jīng)受得住預(yù)期的ESD脈沖電壓和電流。本發(fā)明還可以用單端結(jié)構(gòu)而不是用差分結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7示出了一個(gè)示例性的單端結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。該實(shí)施例類似于圖5的雙端實(shí)施例，只是變壓器初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的負(fù)端Vp-和Vs-被接地，并且初級(jí)端Vp+和Vs+被分別直接連接到RxR+和RxF+。圖7所示的單端實(shí)施例以和圖5的雙端實(shí)施例相同的方式工作。圖8中的圖表示出了使用本發(fā)明在系統(tǒng)側(cè)電路和線路側(cè)電路之間傳輸功率的預(yù)期效果。更具體地說(shuō)，y軸代表在上述的差分整流緩沖器實(shí)施例中電容CL兩端產(chǎn)生的線路側(cè)電源電壓VddL。x軸代表前向傳輸比，其在O和l.O(或0%至100%)之間變化。可以看到，線路側(cè)電源電壓保持驚人的穩(wěn)定(在2.75伏和2.79伏之間)，而與前向傳輸比無(wú)關(guān)。因而，本發(fā)明和常規(guī)的DAA相比具有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。首先，變壓器提供了在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的相當(dāng)好的高壓隔離。其次，通過(guò)使用STIB136和在接口兩端產(chǎn)生差分信號(hào)，大大改善了共模噪聲抑制。上述的鎖存技術(shù)進(jìn)一步減少了共模噪聲，因?yàn)槿龖B(tài)緩沖器只在標(biāo)準(zhǔn)比特周期的一個(gè)很小的部分期間被置于非使能狀態(tài)，因而即使共模噪聲跨越屏障傳遞，也僅僅在開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)(即三態(tài))時(shí)擴(kuò)大。第三，由于使用了一個(gè)單個(gè)的變壓器作為數(shù)據(jù)信號(hào)和功率信號(hào)的隔離屏障，和使用多個(gè)元件的隔離屏障的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，顯著節(jié)省了元件成本。最后，使用STIB136允許從SSIC到LSIC傳遞大量的功率，使得對(duì)于LSIC只需要從電話線路得到極小的功率(如果有的話)。例如，在典型的調(diào)制解調(diào)器中，線路側(cè)DAA與相關(guān)的電路可能需要大約25到大約50毫瓦范圍內(nèi)的功率。使用本發(fā)明，這個(gè)功率量(大約25到大約50毫瓦)可被容易地從系統(tǒng)側(cè)電路傳遞到線路側(cè)電路一足以操作線路側(cè)電路而不用從電話線路分接功率。大體來(lái)說(shuō)，使用本發(fā)明可以傳遞的功率的量主要受三態(tài)緩沖器中的互補(bǔ)晶體管的電流承載能力的限制，而不受STIB136的功率傳遞能力的限制。因而，在線路側(cè)和系統(tǒng)側(cè)電路中提供大的互補(bǔ)晶體管是可行的，使得可以跨越STIB136傳遞50毫瓦以上、甚至多達(dá)大約100毫瓦或更高的功率。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明也可和在進(jìn)行呼叫時(shí)(即在摘機(jī)條件下)從電話線路分接功率的現(xiàn)有技術(shù)的線路側(cè)電路結(jié)合使用。這樣的話，線路側(cè)功率的一部分可以從電話線路獲得，而其余部分可以通過(guò)上述方式由系統(tǒng)側(cè)電路提供。在這種變體中，可以通過(guò)本發(fā)明由系統(tǒng)側(cè)電路提供線路側(cè)電路所需功率的任意希望的百分比(0%到100%)。優(yōu)選地，在呼叫期間線路側(cè)電路所需的功率的至少一個(gè)實(shí)際部分(例如大約30%)跨越STIB136由系統(tǒng)側(cè)電路提供。更為優(yōu)選的是，跨越STIB136由系統(tǒng)側(cè)電路提供的功率量至少是線路側(cè)電路所需功率的大部分，至少是極大部分，或者接近全部。還應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然上面結(jié)合STIB136描述了本發(fā)明的系統(tǒng)側(cè)接口電路、線路側(cè)接口電路、整流緩沖器以及傳輸協(xié)議，但是它們不限于和變壓器隔離屏障一起使用。而是，它們可以和任意傳輸介質(zhì)一起使用，例如包括4端口接口，如雙絞線對(duì)或者雙電容器接口。已經(jīng)說(shuō)明了在DAA中的系統(tǒng)側(cè)電路和線路側(cè)電路之間的數(shù)字通信鏈路，其既能夠傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)也能夠傳輸功率信號(hào)。但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述說(shuō)明僅僅是作為示例，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做出各種改變。權(quán)利要求1.一種用于從系統(tǒng)側(cè)電路向通過(guò)雙線接口連接的線路側(cè)電路傳遞功率的方法，包括以下步驟:在系統(tǒng)側(cè)電路接收由線路側(cè)電路施加到雙線接口上的第一信號(hào)；以及在系統(tǒng)側(cè)電路加強(qiáng)所述第一信號(hào)；從而經(jīng)由雙線接口從系統(tǒng)側(cè)電路向線路側(cè)電路傳遞功率。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加強(qiáng)的步驟包括以下步驟放大所述第一信號(hào)以產(chǎn)生第一放大信號(hào)；以及把所述笫一放大信號(hào)加到所述第一信號(hào)上。3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括以下步驟停止所述加強(qiáng)的步驟在系統(tǒng)側(cè)電路接收由線路側(cè)電路施加到雙線接口上的第二信號(hào)；放大所述第二信號(hào)以產(chǎn)生第二放大信號(hào)；以及把所述第二放大信號(hào)加到所述第二信號(hào)上。4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括以下步驟鎖存所述第一信號(hào)；以及所述停止所述加強(qiáng)步驟的步驟包括禁用所述第一信號(hào)的鎖存的步驟。5.—種用于從系統(tǒng)側(cè)電路向通過(guò)雙線接口連接的線路側(cè)電路低脈動(dòng)地傳遞功率的方法，包括以下步驟在第一時(shí)間周期內(nèi)從系統(tǒng)側(cè)電路向線路側(cè)電路傳送前向脈沖流；在所述第一時(shí)間周期內(nèi)在線路側(cè)電路中對(duì)所述前向脈沖流進(jìn)行整流，以產(chǎn)生第一整流電壓；在第二時(shí)間周期內(nèi)從線路側(cè)電路向系統(tǒng)側(cè)電路傳送反向脈沖流；在所述第二時(shí)間周期內(nèi)提供補(bǔ)充脈沖流；在所述第二時(shí)間周期內(nèi)在線路側(cè)電路中對(duì)所述補(bǔ)充脈沖流進(jìn)行整流，以產(chǎn)生第二整流電壓；從而在第一和第二時(shí)間周期內(nèi)都產(chǎn)生整流電壓。6.如權(quán)利要求6所述的方法，其中提供補(bǔ)充脈沖流的步驟包括以下步驟在系統(tǒng)側(cè)電路接收來(lái)自線路側(cè)電路的反向脈沖流；在系統(tǒng)側(cè)電路加強(qiáng)所述反向脈沖流以產(chǎn)生所述補(bǔ)充脈沖流；以及從系統(tǒng)側(cè)電路向線路側(cè)電路傳遞所述補(bǔ)充脈沖流。7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括以下步驟鎖存所述反向脈沖流中的每個(gè)脈沖。8.—種用于對(duì)第一電路和第二電路進(jìn)行接口的方法，所述第二電路具有連接在存儲(chǔ)裝置和地之間的三態(tài)緩沖器，所迷三態(tài)緩沖器包括輸入端、使能端和輸出端，所述方法包括以下步驟在所述三態(tài)緩沖器的輸出端接收具有交流頻率分量的第一信號(hào)；以及切換所述三態(tài)緩沖器，使得(i)在第一時(shí)間周期內(nèi)，所述第一信號(hào)被電連接到存儲(chǔ)電容器，并且(ii)在第二時(shí)間周期內(nèi)，所述第一信號(hào)被電連接至地。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在所述第一時(shí)間周期內(nèi)所述第一信號(hào)的電壓在第一預(yù)定電平以上；并且其中在所迷第二時(shí)間周期內(nèi)所述第一信號(hào)的電壓在第二預(yù)定電平以下。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一預(yù)定電平近似等于所述存儲(chǔ)裝置處的電壓，所述第二預(yù)定電平近似等于地電壓。11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述三態(tài)緩沖器基本上和所述第一信號(hào)同步地被切換。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述切換的步驟包括以下步驟向所述三態(tài)緩沖器的輸入端輸入所述第一信號(hào)的至少一部分。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中接收、切換和輸入的步驟在包括所述第一和第二時(shí)間周期的幀的第一部分期間被執(zhí)行。14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括以下步驟在所述幀的第二部分期間向所述三態(tài)緩沖器的輸入端輸入第二信號(hào)，使得在所述幀的第二部分期間所述第二信號(hào)被傳送到所迷三態(tài)緩沖器的輸出端。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中向所述三態(tài)緩沖器的輸入端輸入第一信號(hào)并輸入第二信號(hào)的步驟包括以下步驟把所述第一信號(hào)和第二信號(hào)輸入到模式選擇開(kāi)關(guān)；向該模式選擇開(kāi)關(guān)提供模式選擇信號(hào)，使得所述模式選擇開(kāi)關(guān)選擇并向所述三態(tài)緩沖器的輸入端輸出所述第一信號(hào)或者所述第二信號(hào)。16.—種用于跨越傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信的I/O接口電路，包括第一鎖存器，其包括第一傳輸輸入端，用于接收要通過(guò)所述傳輸介質(zhì)傳輸?shù)牡谝粋鬏斝盘?hào)；第一接口端，能夠連接到所述傳輸介質(zhì)；連接到所述第一接口端的第一接收輸出端，用于輸出從所述傳輸介質(zhì)接收的第一接收信號(hào)；第一緩沖器，具有連接到所述第一接口端的輸出端和數(shù)據(jù)輸入端；以及第一模式開(kāi)關(guān)，具有(i)兩個(gè)分別連接到所述第一傳輸輸入端和所述第一接收輸出端的輸入端，(ii)連接到所述第一緩沖器的數(shù)據(jù)輸入端的輸出端，以及(iii)能夠接收模式選擇信號(hào)的模式選擇端，該模式選擇信號(hào)用于將所述第一模式開(kāi)關(guān)配置為把通過(guò)所述傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸?shù)牡谝粋鬏斝盘?hào)或者從所述傳輸介質(zhì)接收的第一接收信號(hào)傳送到所述第一緩沖器。17.如權(quán)利要求16所述的1/0接口電路，還包括連接到所述第一緩沖器的存儲(chǔ)裝置；其中當(dāng)所述第一模式開(kāi)關(guān)被配置為把第一接收信號(hào)傳送到第一緩沖器時(shí)，通過(guò)所述第一模式選擇開(kāi)關(guān)傳送并被輸入到第一緩沖器的信號(hào)使得所述第一緩沖器同步地對(duì)第一接口端處的信號(hào)進(jìn)行整流，以使得來(lái)自第一接口端處的信號(hào)的能量被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中。18.如權(quán)利要求16所述的I/O接口電路，還包括連接到所述第一緩沖器的電壓源；其中當(dāng)所述第一模式開(kāi)關(guān)被配置為把第一接收信號(hào)傳送到第一緩沖器時(shí)，通過(guò)第一模式選擇開(kāi)關(guān)傳送并被輸入到第一緩沖器的信號(hào)使得所述第一緩沖器利用來(lái)自所述電壓源的能量加強(qiáng)出現(xiàn)在第一接口端處的信號(hào)。19.如權(quán)利要求16所述的1/0接口電路，其中所述第一緩沖器還包括鎖存控制端，能夠接收用于使能或禁用所迷第一緩沖器的鎖存控制信號(hào)。20.如權(quán)利要求16所述的1/0接口電路，其中所述第一緩沖器還包括連接在所述第一緩沖器的數(shù)據(jù)輸入端和輸出端之間的互補(bǔ)晶體管對(duì)。21.如權(quán)利要求20所述的1/0接口電路，其中所述第一緩沖器是三態(tài)緩沖器。22.如權(quán)利要求16所述的I/0接口電路，還包括第二傳輸輸入端，用于接收要通過(guò)所述傳輸介質(zhì)傳輸?shù)牡诙鬏斝盘?hào)；第二接口端，能夠連接到所述傳輸介質(zhì)；連接到所述第二接口端的第二接收輸出端，用于輸出從所述傳輸介質(zhì)接收的第二接收信號(hào)；第二緩沖器，具有連接到所述第二接口端的輸出端和數(shù)據(jù)輸入端；以及第二模式開(kāi)關(guān)，具有(i)兩個(gè)分別連接到所述第二傳輸輸入端和所述第二接收輸出端的輸入端，(ii)連接到所述第二緩沖器的數(shù)據(jù)輸入端的輸出端，以及(iii)模式選擇端，能夠接收模式選擇信號(hào)，該模式選擇信號(hào)用于將第二模式開(kāi)關(guān)配置為把通過(guò)所述傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸?shù)牡诙鬏斝盘?hào)或者從傳輸介質(zhì)接收的第二接收信號(hào)傳送到所述第二緩沖器。23.如權(quán)利要求22所述的I/O接口電路，其中所述傳輸介質(zhì)適用于傳輸差分信號(hào)，并且其中所述第一和第二接收信號(hào)以及所述第一和第二傳輸信號(hào)分別形成差分接收信號(hào)和差分傳輸信號(hào)。全文摘要本發(fā)明提供了一種在DAA中的系統(tǒng)側(cè)電路和線路側(cè)電路之間的單一數(shù)字通信鏈接，能夠向線路側(cè)電路傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和相當(dāng)數(shù)量的功率。本發(fā)明包括系統(tǒng)側(cè)接口電路、線路側(cè)接口電路和包括變壓器的隔離屏障。每個(gè)接口電路能夠連接到一個(gè)上行通信電路(線路側(cè)或者系統(tǒng)側(cè))，其可以從所述上行通信電路接收要跨越隔離屏障向另一個(gè)接口電路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)，并且可以向所述上行通信電路傳送跨越隔離屏障從另一個(gè)接口電路接收的數(shù)據(jù)信號(hào)。線路側(cè)接口電路還可以包括整流器和存儲(chǔ)裝置。文檔編號(hào)H04L12/28GK101375555SQ200680030274公開(kāi)日2009年2月25日申請(qǐng)日期2006年6月16日優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日發(fā)明者B·A·巴克,J·D·尤德?tīng)?J·G·蘭希金,P·吉斯申請(qǐng)人:艾格瑞系統(tǒng)有限公司