ADSL2+线驱动方案

DSL(数字用户线)是一种技术,它把现在的双绞电话线转换为多媒体和高速数据通信的接入通路。连接调制器到双绞电话线,产生3个信息信道。从调制解调器把高速下游信道、中速下游信道和POTS(常规电话业务)用滤波器分离出来。这些信道依赖于结构的实现(见表1)。

线接口-ADSL远程端

图1示出用于ADSL(非对称数字用户线)典型模拟线接口。用混合电路和线变压器把来自电话线的上游和下游信号分离。在此,重点放在发送通路。必须注意如下准则。

表1 ADSL频谱

图1 典型的ADSL线接口

图2 TS615功率降低模式

图3 用+12V单电源的TS616(或TS615)构成的差分线驱动器

电源

线变压器匝数比；

驱动器的输出能力(最大输出摆幅,输出电流,线性度与负载的关系曲线)；

线匹配技术；

混合电路的插入损耗。

图4 用+5V单电源的TS616(或TS615)构成的差分线驱动器

图5 功耗(+12V和+5V电源)

温度考虑

为了保持工作温度范围,ADSL驱动器必须恰当地消耗功率,而其线性度和稳定度不受影响。这对于改善下游信号的SNR(信噪比)和改善数据接收率是非常重要的。在此将集中在改善驱动器热耗和线性度的技术上。

ST公司的TS616和TS615是两款所用驱动器,其性能指标见表2。

表2 驱动器主要特性

差分16VPP/110KH(50Ω)

TS615和TS616采用相同的设计,但TS615具有功率降低模式,使得调制解调器不在通信状态时使功耗最小。在功率降低模式,TS615短路输出。此特性使得在调制降调器处于休眠模式时,能保持良好的阻抗匹配,并能经电话线唤醒调制解调器(见图2)

远程APSL调制解调器端必须设计成能容易连接到PC。对于每种应用,驱动器应该用+12V单电源,这适合于标准PCI连接器。注意,TS616和TS615也可由±6V电源供电。

图3示出用+12V电源的TS616(或TS615)做为差分模式的远程端发送器。用4是用5V电源差分线驱动器电路。

降低电源的目的是降低线接口的功耗。随着驱动器输出摆幅的降低,而变压器匝数比必须增大,以保持正确的线功率电平。4.5匝数比能很好地满足这些要求。TS616(或TS615)做为差分线驱动器是用+12V电源。

电源只能降低驱动器驱动10Ω以下差分负载的性能限制,而保持良好的线性度(运放的线性度直接与负载相关)

图6 2音调交调测量的线驱动器实现电路

图7 ST的ADSL2+方案中线接口实现电路

热考虑

封装的选择直接关系到通信中驱动器结温(Tj)的估值。图5示出驱动器消耗功率的计算。

计算表明：通信中这两个驱动器整个温度范围-40℃~+85℃内能保持安全的性能。最高工作温度+85℃可以为是TS616和TS615确保的性能指标。

ADSL2+线接口实现方案

为了达到非常好的SNR,用TS616实现2音调交调测量的线驱动器。图7为ST的ADSL2+方案中的线接口实现电路。其中L1、L2和T2用于降低较高频率增益,以便有良好的共模抑制。降低增益和加低通滤波器,可使ADSL频谱中的噪声降低。