一种单端低通滤波器及其双端或平衡版本，包括：连接在所述滤波器的第一输入端（Ｖｉｎ１）和第一输出端（Ｖｏｕｔ１）之间的第一线圈（Ｌｐ１），连接在所述滤波器的第二输入端（Ｖｉｎ２）和第二输出端（Ｖｏｕｔ２）之间的第二线圈（Ｌｐ２），以及连接在第一和第二输出端之间的电容器（Ｃ）。所述单端或平衡低通滤波器进一步包括滤波器增强装置（ＦＥＭ），该滤波器增强装置包括：电流检测电路（ＣＳ），所述电流检测电路的第一输入跨第一阻抗（Ｒｓｅｎｓｅ１）连接，其中所述第一阻抗连接在第一输入端和第一线圈之间，该检测电路的第二输入跨第二阻抗（Ｒｓｅｎｓｅ２）连接，其中所述第二阻抗连接在第二输入端和第二线圈之间，以及放大器（Ａ），其输入连接到所述电流检测电路的输出，而其输出经由第三（Ｌｓ１）和第四（Ｌｓ２）线圈连接到接地端（Ｖｇｒｄ），优选地并行安放所述第三和第四线圈，它们也形成所述滤波器增强装置的一部分。所述线圈被成对地磁连接，并且位于变压器（Ｔ１）的相同的芯上。在ｘＤＳＬ分路器中使用此滤波器。所述放大器可包括频率相关放大器和跨导放大器的级联。然后可以在值上增强所述线圈，并使其频率相关，得到多阶低通滤波器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单端低通滤波器，此滤波器包括连接在输入端和输出端之 间的线圏，以及连接在所述输出端和接地端之间的电容器。
技术介绍
本领域中通常知道并且使用这样的基本的单端低通滤波器。此同样的概念被例如用作为xDSL电信系统的分路器中的低通滤波 器。然而，在这样的应用中，优先使用平衡或差接低通滤波器。因此，尽管不排除上述单端低通滤波器作为本专利技术的目的，后一种发 明进一步涉及平衡低通滤波器，其包括在所述滤波器的第一输入和第一输 出端之间连接的笫 一线圏，在所述滤波器的第二输入和第二输出端之间连 接的第二线圏，以及在所迷第一和所迷第二输出端之间连接的电容器.通 常，所述第一和第二线圏具有共用的磁芯(magnetic core)。需要注意的是，平衡低通滤波器主要是上迷单端低通滤波器原理的外 延，并且本专利技术可以应用于这两种设计。进一步，4艮明显，对于诸如xDSL电信系统的应用，已知的低通滤波 器需要被平衡，从而实现xDSL的要求。对于xDSL分路器的低通滤波器的实现，在市场上存在两种基本解决 方案-基于更多线圏(电感器)和电容器的无源解决方案；以及 -基于包括回转器块的集成电路的有源解决方案。 已知的无源解决方案除了具有相对高的成本之外，由于线圏尺寸，其 也是一种体积较大的解决方案，不能为更大的密度进行尺寸缩减。例如，此无源解决方案需要3个滤波器线圈和4个电容器来实现5阶低通滤波器。 有源解决方案具有尺寸较小的优点，但是主要基于2根电话线中的串 联半导体元件，其具有如下缺点-跨越串联的半导体块的电压降(每根线中典型地为2伏特)，降低了 电话机的馈电电压；-当通过电话线的电流为零时，在串联元件中的交越失真(例如，在挂 机传输(hook transmission)中，响铃期间的零交叉)；-半导体电路被直接暴露给电话线上的过电压和过电流(闪火花、电力 线感应)；以及-相对高的生产成本.进一步，由于上述缺点，此有源解决方案不能进一步用于体积部署。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供上述已知类型的低通滤波器，但其允许更高密 度(更小的组件)、更高的弹性(易适应性、可编程性)，以及能够以较 低成本进行生产。根据本专利技术，由于以下事实实现了此目的，所述事实为，所述单端低 通滤波器进一步包括滤波器增强装置，所述滤波器增强装置包括连接在 所述输入端和所述线圏之间的阻抗，以及放大器，其输入跨所述阻抗连接， 而其输出经由笫二线圏连接到所述接地端，其中，所述第二线圈还形成所 述滤波器增强装置的一部分，并且所述事实还在于所述第一线圈和所述第 二线圏分别组成变压器的初级和次级绕组。另一方面，还由于以下事实实现了此目的，所述事实为，所述平衡低 通滤波器进一步包括滤波器增强装置，其包括电流检测电路(current sense circuit)，所述电流检测电路的第一输入跨第一阻抗连接，其中所述 第一阻抗连接在所述笫一输入端和所述笫一线圏之间，该电路的第二输入 跨第二阻抗连接，其中所述笫二阻抗连接在所述笫二输入端和所述第二线 圈之间，以;Ot大器，其输入连接到所述电流检测电路的输出，而其输出经由第三和第四线圏连接到接地端，所述第三和第四线圏也形成所述滤波 器增强装置的一部分，所述事实还在于，所述第三线圏被调整为磁连接到 所述第一线圏，所述第四线圏被调整为磁连接到所述第二线圈，而所述第 一、第二、第三以及第四线圈位于变压器的相同的芯上。这样，通过感应流经它的电流增强(增加或减少)了滤波器中的线圏 值，放大了此电流，并且将其反馈到变压器的次级绕组(第三和第四线圏)。通过对低通滤波器施加此增强，可以基于通常仅为2阶低通滤波器的单线 圏(变压器)和电容器实现多阶低通滤波器(multiple order low pass filter )。在本专利技术的优选特征化实施例中，平衡低通滤波器的所述第三和第四 线圈并行连接在所t故大器的输出和所述接地端之间。很明显也可以有其它设计，诸如笫三和第四线圏串联在放大器的输出 和接地端之间。在本专利技术的另 一个优选特征化实施例中，所述单端低通滤波器包括滤 波器增强装置，该装置包括电流检测电路，所述电路使其输入跨阻抗连 接，其中所述阻抗连接在所述输入端和所述线圏之间，以及放大器，其输 入连接到所述电;綠测电路的输出，而其输出经由第二线圏连接到所述接地端，其中所述第二线圏还形成所述滤波器增强装置的一部分，并且所述 第 一线圏和所述第二线圏分别組成变压器的初级和次级绕组。可应用于单端以及平衡低通滤波器的本专利技术的另一个特征在于，所述 放大器包括频率相关放大器(frequency dependent amplifier)和跨导放大 器的级联，该跨导放大器被调整为将所述频率相关放大器的输出电压转换 为对应的电j 充。结果在于，低通滤波器中的线團的值被改进，并且变成频率相关，从 而得到多阶低通滤波器。所述低通滤波器的阶数取决于所谓反馈环中的滤 波器(用于所感应的电流的滤波器)的阶数。所有这些导致了低通滤波器，例如，xDSL分路器的低通滤波器，具 有更小的尺寸、更低的成本以及更弹性实施。所附权利要求中提及了在此的单端和平衡低通滤波器的进一步特征化实施例。可以注意到，不应该将权利要求中的术语"包括"理解为限制为此后列出的装置。因此，表述"包括装置A和装置B的设备"的范围不限于仅 由组件A和B组成的设备。这意味着对于本专利技术，所述设备中的相关组件 只有A和B。类似地，可以注意到也在权利要求中使用了术语"连接，，，不应该将 其理解为仅限制为直接连接。因此，表述"装置A连接到装置B"的范围 不限于其中装置A的输出直接连接到装置B的输入的装置或系统。这意味 着在A的输出和B的输入之间存在路径，其可以是包括其它设备或装置的 路径。附图说明通过结合附图参考实施例的如下描述，本专利技术的上述以及其它目的和 特征将变得更清楚，并且也可以更好地理解专利技术本身。其中图l表示具有根据本专利技术的滤波器增强装置的单端低通滤波器；图2表示图1的单端低通滤波器的更高阶变型；图3示出了根据本专利技术增强的3阶低通滤波器的频率特性；图4表示低通滤波器的平衡型版本；以及图5示出了 xDSL电信系统，其包括根据本专利技术的低通滤波器。具体实施例方式图1中示出的低通滤波器是例如可以在xDSL电信系统中使用的滤波 器的单端版本，所述低通滤波器相对于接地端Vgrd具有输入端Vin和输 出端Vout。线圏Lp具有经由阻抗连接到输入端Vin的第一节点1，所述 P且抗优选地由感应电阻器Rsense组成，以及连接到输出端Vout的第二节 点2。所述滤波器进一步包括连接在输出端Vout和接地端Vgrd之间的电 容器C。所述低通滤波器也包括由阻抗Rsense、放大器A以及第二线圏 Ls组成的滤波器增强电路FEMl。所a大器A的输入连接在阻抗Rsense的两端，并使其输出经由第二线圏Ls连接到接地端Vgrd。第一线圏Lp 和第二线圏Ls分别组成变压器T的初级和次级绕组。本专利技术的基本思想在于修改由单线圏或电感器Lp以及电容器C组成 的2阶低通滤波器的滤波器特性。通过以下实现此修改-通过测量电阻器Rsense两端的电压来感应流过线圈Lp的电流Ip;-利用放大器A对此电流Ip进行放大和滤波；以及-在放大器A的输出将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单端低通滤波器（图１），包括：连接在输入端（Ｖｉｎ）和输出端（Ｖｏｕｔ）之间的线圈（Ｌｐ），以及连接在所述输出端和接地端（Ｖｇｒｄ）之间的电容器（Ｃ），其特征在于，所述低通滤波器进一步包括滤波器增强装置（ＦＥＭ１），所述滤波器增强装置包括：连接在所述输入端（Ｖｉｎ）和所述线圈（Ｌｐ）之间的阻抗（Ｒｓｅｎｓｅ），以及放大器（Ａ），该放大器的输入跨所述阻抗连接，且其输出经由第二线圈（Ｌｓ）连接到所述接地端（Ｖｇｒｄ），其中所述第二线圈（Ｌｓ）也形成所述滤波器增强装置的一部分，其特征还在于，所述第一线圈（Ｌｐ）和所述第二线圈（Ｌｓ）分别组成变压器（Ｔ）的初级和次级绕组。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E欧普德贝克，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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