本发明涉及电子领域， 尤其涉及一种线路驱动方法与装置。 背景技术

xDSL是各种类型 DSL(Digital Subscribe Line , 数字用户线路） 的总称， 包括 ADSL、 RADSL、 VDSL , SDSL , IDSL和 HDSL等。

在实际 xDSL系统中， ClassAB ( 曱乙类）线路驱动器应用广泛。 由于 xDSL采用 DMT( Discrete MultiTone，离散多载波）技术进行信 号调制， 信号的峰均比高， 使用 ClassAB 线路驱动器进行电路设计 和电源电压选择时， 会按照其输出最大发送功率时的最大信号摆幅 来设计， 因此该线路驱动器的功耗较大。

现有方案中， 可以在 ClassAB LD( Line Driver , 线路驱动器）基 础上增加绝对值电路、 轨到轨放大器和电荷泵， 以降低 ClassAB LD 的功耗。 其中， 电压跟随输入信号进行线性变化， 当输入小信号时， ClassAB LD用外部输入的较低电源供电； 当输入大信号时， 电荷泵 跟随输入信号将 ClassAB LD的电源电压泵高，满足大信号时对电源 电压的需求。 DSL的 DMT信号中大信号的比例较小， 因此大部分时 间都可以使用外部输入的较低电源供电。 但是由于电压跟随线性变 化的输入信号进行线性变化， 绝对值电路、 轨到轨运放和电荷泵的 功耗较大， 该线路驱动装置整体功耗仍然很大。

发明内容

本发明的实施例提供一种线路驱动方法与装置 ， 能够降低线路 驱动装置的整体功耗。

为达到上述目 的， 本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面， 提供一种线路驱动装置， 包括曱乙类线路驱动器， 还 包括：

比较单元， 用于将输入信号值与基准值做比较， 输出比较信号； 所述输入信号包括： 输入差分正信号、 输入差分负信号或绝对值信 号； 所述比较信号指示所述输入信号值与所述基准 值的关系； 所述 绝对值信号为所述输入差分正信号和输入差分 负信号中较大的信 号；

电荷泵电路， 用于根据所述比较信号， 在所述输入信号值从小 于基准值变为大于所述基准值， 且当前的实际电压为初始电压时， 使所述初始电压跳变至预设电压； 所述实际电压为所述曱乙类线路 驱动器的正电源实际电压与负电源实际电压的 差值； 所述初始电压 为所述曱乙类线路驱动装置在外部电源供电状 态下的工作电压； 所 述预设电压大于所述初始电压；

所述电荷泵电路还用于根据信号比较结果， 在所述输入信号值 从大于所述基准值变为小于所述基准值， 且当前的实际电压为所述 预设电压时， 使所述预设电压跳变至所述初始电压；

所述基准值至少有一个。

一方面， 提供一种线路驱动方法， 包括：

将输入信号值与基准值做比较， 输出比较信号； 所述输入信号 包括： 输入差分正信号、 输入差分负信号或绝对值信号； 所述比较 信号指示所述输入信号值与所述基准值的关系 ；

根据所述比较信号， 在所述输入信号值从小于基准值变为大于 所述基准值， 且当前的实际电压为初始电压时， 使所述初始电压跳 变至预设电压； 所述实际电压为所述曱乙类线路驱动器的正电 源实 际电压与负电源实际电压的差值； 所述初始电压为所述曱乙类线路 驱动装置在外部电源供电状态下的工作电压； 所述预设电压大于所 述初始电压；

根据信号比较结果， 在所述输入信号值从大于所述基准值变为 小于所述基准值， 且当前的实际电压为所述预设电压时， 使所述预 设电压跳变至所述初始电压；

所述基准值至少有一个。

本发明的实施例提供一种线路驱动方法与装置 ， 其中该线路驱 动装置包括： 曱乙类线路驱动器， 还包括： 比较单元， 用于将输入 信号值与基准值做比较， 输出比较信号； 所述输入信号包括： 输入 差分正信号、 输入差分负信号或绝对值信号； 所述比较信号指示所 述输入信号值与所述基准值的关系； 电荷泵电路， 用于根据所述比 较信号， 在所述输入信号值从小于基准值变为大于所述 基准值， 且 当前的实际电压为初始电压时， 使所述初始电压跳变至预设电压； 所述实际电压为所述曱乙类线路驱动器的正电 源实际电压与负电源 实际电压的差值； 所述初始电压为所述曱乙类线路驱动装置在外 部 电源供电状态下的工作电压； 所述预设电压大于所述初始电压； 所 述电荷泵电路还用于根据信号比较结果， 在所述输入信号值从大于 所述基准值变为小于所述基准值， 且当前的实际电压为所述预设电 压时， 使所述预设电压跳变至所述初始电压； 所述基准值至少有一 个。 这样一来， 电荷泵电路根据比较单元输出的比较信号与当 前的 电压情况， 在输入信号值从小于基准值变为大于基准值和 输入信号 值从大于基准值变为小于基准值时， 使实际电压分别跳变至预设电 压与初始电压， 这种电压跳变方法比现有技术中的跳变现有技 术中 的电压线性变化方法功耗小， 因此电荷泵电路功耗较低， 同时该线 路驱动装置的比较单元功耗较低， 所以， 采用该装置能够降低线路 驱动装置的整体功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的 附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 ， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为本发明实施例提供的一种线路驱动装置结构 示意图； 图 2为本发明实施例提供的另一种线路驱动装置� �构示意图； 图 3为本发明实施例提供的又一种线路驱动装置� �构示意图； 图 4为本发明实施例提供的基准值设置单元结构� �意图； 图 5为本发明实施例提供的斜坡控制单元结构示� �图； 图 6为本发明实施例提供的再一种线路驱动装置� �构示意图； 图 7为本发明实施例提供的一种线路驱动方法流� �图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种线路驱动装置 10 , 如图 1 所示， 包括曱 乙类线路驱动器 101 , 还包括：

比较单元 102 , 用于将输入信号值与基准值做比较， 输出比较 信号； 输入信号包括： 输入差分正信号、 输入差分负信号或绝对值 信号； 所述比较信号指示所述输入信号值与所述基准 值的关系； 所 述绝对值信号为所述输入差分正信号和输入差 分负信号中较大的信 号。

所述比较信号可以为波形信号， 也可以是数字信号， 本发明在 此不做限制。

电荷泵电路 103 , 用于根据比较信号， 在输入信号值从小于基 准值变为大于基准值， 且当前的实际电压为初始电压时， 使初始电 压跳变至预设电压； 所述实际电压为所述曱乙类线路驱动器的正电 源实际电压与负电源实际电压的差值； 所述初始电压为所述曱乙类 线路驱动装置在外部电源供电状态下的工作电 压； 所述预设电压大 于所述初始电压。

电荷泵电路 103还用于根据信号比较结果， 在输入信号值从大 于基准值变为小于基准值， 且当前的实际电压为预设电压时， 使预 设电压跳变至初始电压； 上述基准值至少有一个。

这样一来， 电荷泵电路根据比较单元输出的比较信号与当 前的 电压情况， 在输入信号值从小于基准值变为大于基准值和 输入信号 值从大于基准值变为小于基准值时， 使实际电压分别跳变至预设电 压与初始电压， 这种电压跳变方法比现有技术中的电压线性变 化方 法功耗小， 因此电荷泵电路功耗较低， 同时该线路驱动装置的比较 单元功耗较低， 所以， 采用该装置能够降低线路驱动装置的整体功 耗。

特别的， 一方面， 比较单元 102 可以将线路驱动装置 10 所在 xDSL 系统中的输入差分正信号和输入差分负信号直 接与基准值做 比较， 输出比较结果作为比较信号。

另一方面， 还可以在信号经过比较单元 102前， 先将输入差分 正信号和输入差分负信号进行比较， 输出比较信号， 此时， 该线路 驱动装置 10还包括： 绝对值电路 104 , 用于比较输入差分正信号与 输入差分负信号的大小， 得到绝对值信号， 如图 2 所示。 采用比较 单元与绝对值电路配合得到比较信号的方法， 可以减少比较单元的 工作负荷， 降低比较单元的功耗。

需要说明的是， 上述基准值可以为固定值， 在比较单元中预先 设置好； 也可也是动态值， 与外部电源电压的变化存在特定关系。 示例的， 当输入信号为输入差分正信号或输入差分负信 号时， 可以 为输入差分正信号或输入差分负信号分别设置 两个基准值， 共四个 基准值。 当输入信号为绝对值信号时， 可以为绝对值信号设置一个 或两个基准值。 本发明对基准值的设置只是举例说明， 不做具体限 制， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。

当基准值为动态值时，如图 3所示，该线路驱动装置 10还包括： 基准值设置单元 105 , 用于设置基准值。

需要说明的是， 在具体的 xDSL 系统中， 上述基准值可以有一 个， 也可以有多个， 示例性的， 如图 4 所示， 当线路驱动装置有两 个基准值时， 基准值设置单元 105可以包括：

第一分压滤波电路 105 1 , 第一分压滤波电路 105 1 包括： 串联的电阻 R 1 和 R2 , R 1 =R2 , R2 的一端接地， R 1 与第一分 压滤波电路输入端连接； 第一分压滤波电路的输入端连接外部电源； 电容 C1, 电容 C1 与 R2并联， 用于滤除第一分压滤波电路的电源噪 声； 第一跟随器 Ml, 第一跟随器 Ml 的输入端与 R2的另一端连接， 用于增加第一分压滤波电路 1051 输出端的驱动能力； 第一跟随器 Ml 的输出端位于第一分压滤波电路输出端。

第二分压滤波电路 1052, 第二分压滤波电路 1052 包括： 第一稳压模块， 所述第一稳压模块连接外部电源 VS + ; 串联的 电阻 R3和 R4, R4/(R3+R4)=l/TxGain; TxGain为曱乙类线路驱动 器的发送增益； R4的一端与第一分压滤波电路的输出端连接； 第二 分压滤波电路的输入端连接第一稳压模块 N1; 电容 C2, 电容 C2与 R4并联， 用于滤除第二分压滤波电路的电源噪声； 第二跟随器 M2, 第二跟随器 M2的输入端与 R4的另一端连接， 用于增加第二分压滤 波电路 1052输出端的驱动能力； 第二跟随器 M2的输出端位于第二 分压滤波电路 1052输出端。 特别的， 第一稳压模块 N1可以为稳压 二极管、 稳压电路等能够达到稳压目 的的单元。

第二分压滤波电路 1052满足公式：

Vup= ((VS+) - (Vheadroom + Δ offset 1) -(VS+)/2) ( R4/(R3+R4) ) + (VS+)/2; Vup为第一基准值； A ₀ ff _se tl 为预设的 第一参考值， 用于调整第一基准值。 根据上述公式可以看出， 第一 基准值随外部电源电压的变化而变化。

第三分压滤波电路 1053, 第三分压滤波电路 1054 包括： 第二稳压模块 N2, 所述第二稳压模块连接外部电源 VS+; 串联 的电阻 R5和 R6, R6/(R5+R6)=l/TxGain; TxGain为曱乙类线路驱 动器的发送增益； R6的一端与第二分压滤波电路的输出端连接； 第 三分压滤波电路的输入端连接第二稳压模块 N2; 电容 C3, 电容 C3 与 R6 并联， 用于滤除第三分压滤波电路的电源噪声； 第三跟随器 M3, 第三跟随器 M3 的输入端与 R6 的另一端连接， 用于增加第三 分压滤波电路 1053输出端的驱动能力； 第三跟随器 M3 的输出端位 于第三分压滤波电路 1053输出端。 特别的， 第二稳压模块 N2可以 为稳压二极管、 稳压电路等能够达到稳压目的的单元。

第三分压滤波电路 1053满足公式：

Vdown = ((VS+) - (Vheadroom - Δ offset2) -(VS+)/2) ( R6/(R5+R6 ) ) + (VS+)/2 ; Vdown为第二基准值； Δ ₀ ff _se t2为预 设的第二参考值， 用于调整第二基准值。 根据上述公式可以看出， 第二基准值随外部电源电压的变化而变化。

上述第一分压滤波电路 105 1、 第二分压滤波电路 1052 与第三 分压滤波电路 1053 串联。 第一稳压模块 N 1 和第二稳压模块 N2分 别连接外部电源 VS + ,其中，第一稳压模块 N 1的稳压值为 Vheadroom + Δ offset 1 ; 第二稳压模块 N2的稳压值为 Vheadroom - △ offset2 ; Vheadroom 为曱乙类线路驱动器能够输出的最大信号值与 外部电源 电压 VS+之间的差值。

需要说明的是， 以上的基准值设置单元， 仅为本发明的具体实 施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域 的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。

进一步的， 为了减少电源电压跳变对曱乙类线路驱动器性 能的 影响， 该线路驱动装置 10还可以包括： 斜坡控制单元 106 , 用于在 实际电压进行跳变时， 调整实际电压跳变边缘的斜率， 使电荷泵电 路的实际电压跳变时间延长， 并按一定斜率变化。

特别的， 上述初始电压为曱乙类线路驱动装置在外部电 源供电 状态下的正电源初始电压与负电源初始电压的 差值； 上述预设电压 为曱 乙类线路驱动装置的正电源预设电压与负 电源预设电压的差 值， 如图 5所示， 该斜坡控制单元 106包括：

第一控制电路 1061 , 用于在所述正电源初始电压跳变至所述正 压时， 调整所述正电源电压跳变边缘的斜率， 使所述正电源电压跳 变时间延长。 该第一控制电路 1061 包括： 第一电流镜 S 1 , 第一电 流镜正电极与外部电源连接； 第一电容 C4 , 第一电容正电极与电荷 泵电路连接； 第二电流镜 S2 , 第二电流镜负电极接地， 正电极与第 一电流镜负电极连接， 第二电流镜与第一电容并联。

第二控制电路 1062 , 用于在所述负电源初始电压跳变至所述负 电源预设电压或所述负 电源预设电压跳变至所述负 电源初始电压 时， 调整所述负电源电压跳变边缘的斜率， 使所述负电源电压跳变 时间延长。 第二控制电路 1062 包括： 第三电流镜 S3 , 第三电流镜 负电极接地； 第二电容 C5 , 第二电容 C5 负电极与电荷泵电路连接； 第四电流镜 S4 , 第四电流镜正电极与外部电源连接， 负电极与第三 电流镜正电极连接， 第四电流镜与第二电容并联。

逻辑控制子单元 1063 , 与第一控制电路 1061 和第二控制电路 1062连接， 用于控制第一、 二控制电路对曱乙类线路驱动器的实际 电压的调整。 逻辑控制子单元 1063 , 与第一、 二、 三、 四电流镜连 接。

在该斜坡控制单元 106 中， 当第一电流镜 S l、 第三电流镜 S3 打开， 第二电流镜 S2和第四电流镜 S4关闭时， 第一电流镜 S 1 为第 一电容 C4充电， 第三电流镜 S3为第二电容 C5充电。 根据公式：

C , I为电流， t为时间， C为电容， U为电压。 可以看出， 电压 U与时间 t成正比， 因此 X端电动势均随时间 增长而增加， y端电动势均随时间增长而减小， 从而使 U值随时间 增长而增大。

当第二电流镜 S2和第四电流镜 S4打开， 第一电流镜 S 1、 第三 电流镜 S3 关闭时， 第一电容 C4放电， 上端电流回流至第二电流镜 u = -

S2 , 同样， 根据公式 C , 电流从第一电容 C4流出， X端电动势随 时间增长而降低， 同时， 第二电容 C5放电， 下端电流回流至第四电 流镜 S4 , y端电动势随时间增长而增加。

因此， 当输入信号值从小于基准值变为大于基准值， 且当前的 实际电压为初始电压时， 逻辑控制子单元可以使第一、 三电流镜打 开， 使第二、 四电流镜关闭， 以便于调整初始电压向预设电压跳变 边缘的斜率， 使初始电压向预设电压跳变的时间延长。

当输入信号值从大于基准值变为小于基准值， 且当前的实际电 压为预设电压时， 逻辑控制子单元可以使第二、 四电流镜打开， 使 第一、 三电流镜关闭， 以便于调整从预设电压向初始电压跳变边缘 的斜率， 使预设电压向初始电压跳变时间延长。

当输入信号值从大于第一基准值变为小于第一 基准值时， 逻辑 控制子单元可以使第二、 四电流镜打开， 使第一、 三电流镜关闭， 以便于调整实际电压从预设电压向初始电压跳 变边缘的斜率， 使实 际电压从预设电压向初始电压跳变时间延长。

示例的， 当线路驱动装置有两个基准值时， 本发明实施例提供 的线路驱动装置 10 连接方式可以如图 6 所示。 该线路驱动装置 10 包括曱乙类线路驱动器 101、 比较单元 102、 电荷泵电路 103、 绝对 值电路 104、 基准值设置单元 105和斜坡控制单元 106。

其中， 绝对值电路 104的输入端分别与输入差分正信号 INP和 输入差分负信号 INN连接， 假设输入差分正信号 INP和输入差分负 信号 INN波形如图 6 中波形 a所示， 则绝对值电路 104比较输入差 分正信号与输入差分负信号的大小后， 输出的绝对值信号如图 6 中 波形 b所示， 比较单元 102与绝对值电路 104、 基准值设置单元 105 连接， 该基准值设置单元 105结构如图 4所示， 比较单元 102将上 述绝对值信号值与基准值设置单元 105 输出的基准值做比较， 输出 比较信号， 输出的比较信号如图 6 中波形 c所示， 波形 c与矩形波 类似， 为减少其跳变边缘对电荷泵电路性能的影响， 比较单元 102 输出端与斜坡控制单元 106输入端连接， 该斜坡控制单元 106结构 如图 5所示， 其输出端与电荷泵电路 103连接， 电荷泵电路 103才艮 据比较信号， 在输入信号值从小于基准值变为大于基准值， 且当前 的实际电压为初始电压时， 使初始电压跳变至预设电压， 同时， 在 输入信号值从大于基准值变为小于基准值， 且当前的实际电压为预 设电压时， 使预设电压跳变至初始电压。 由于斜坡控制单元 106 的 作用， 在实际电压进行跳变时， 增大了实际电压跳变边缘的斜率， 使电荷泵电路 103 的实际电压跳变时间延长。

特别的， 图 6 中电荷泵电路 103与现有技术基本相同， 这里不 再贅述， 本发明实施例提供的电荷泵电路 103 只是举例说明， 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内， 可轻易想 到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 电荷泵电路 103 输出信号波形如图 6 中波形 d所示， 波形 d的信号跳变边缘斜率较 大， 减少了对装置性能的影响。 电荷泵电路 103 输出信号 VCC 与 VEE , 电荷泵电路 103输出端连接曱乙类线路驱动器 101。

采用上述图 6 中的线路驱动装置， 在所述输入信号值从小于基 准值变为大于所述基准值， 且当前的实际电压为初始电压时， 电荷 泵电路将曱乙类线路驱动器的电源 VCC和 VEE分别泵高和泵低， 使所述初始电压跳变至预设电压。

在所述输入信号值从大于所述基准值变为小于 所述基准值， 且 当前的实际电压为所述预设电压时， 电荷泵电路将曱乙类线路驱动 器的电源 VCC和 VEE , 恢复正常状态， 即使所述预设电压跳变至所 述初始电压； 此时该曱乙类线路驱动器工作在外部电源供电 模式， 此 时 线 路 驱 动 器 的 工 作 电 压 即 初 始 电 压 为 VCC-VEE=(VS+)-2Vdiode , Vdiode为图 6中电荷泵电路 103 中的二 极管压降。

特别的， 在实际应用中， 由于电荷泵跳变有一定的时延， 上述 基准值设置单元可以根据情况适当降低第一基 准值， 升高第二基准 值， 这样， 电荷泵相应的动作提前， 从而减少电荷泵跳变的时延。

本发明实施例提供的线路驱动装置， 电荷泵电路根据比较单元 输出的比较信号与当前的电压情况， 在输入信号值从小于基准值变 为大于基准值和输入信号值从大于基准值变为 小于基准值时， 使实 际电压分别跳变至预设电压与初始电压， 这种电压跳变方法比现有 技术中的电压线性变化方法功耗小， 因此电荷泵电路功耗较低， 同 时该线路驱动装置的比较单元功耗较低， 所以， 采用该装置能够降 低线路驱动装置的整体功耗。 同时， 该装置结构简单， 应用灵活， 噪声较低。 本发明实施例提供的一种线路驱动方法， 如图 7所示， 包括：

S70 将输入信号值与基准值做比较， 输出比较信号； 输入信 号包括： 输入差分正信号、 输入差分负信号或绝对值信号； 所述比 较信号指示所述输入信号值与所述基准值的关 系。

5702、 根据比较信号， 在输入信号值从小于基准值变为大于基 准值， 且当前的实际电压为初始电压时， 使初始电压跳变至预设电 压。 所述实际电压为所述曱乙类线路驱动器的正电 源实际电压与负 电源实际电压的差值； 所述初始电压为所述曱乙类线路驱动装置在 外部电源供电状态下的工作电压； 所述预设电压大于所述初始电压。

5703、 根据信号比较结果， 在输入信号值从大于基准值变为小 于基准值， 且当前的实际电压为预设电压时， 使预设电压跳变至初 始电压； 基准值至少有一个。

这样一来， 电荷泵电路根据比较单元输出的比较信号与当 前的 电压情况， 在输入信号值从小于基准值变为大于基准值和 输入信号 值从大于基准值变为小于基准值时， 使实际电压分别跳变至预设电 压与初始电压， 这种电压跳变方法比现有技术中的电压线性变 化方 法功耗小， 同时， 将输入信号值与基准值做比较过程的功耗也较 少， 因此， 采用该线路驱动方法能够降低线路驱动装置的 整体功耗。

特别的， 在步骤 S701前， 还可以进行基准值的设置， 比较输入 差分正信号与输入差分负信号的大小， 得到所述绝对值信号。

在上述实际电压进行跳变时， 可以调整实际电压跳变边缘的斜 率， 使电荷泵电路的实际电压跳变时间延长。 这样可以减少实际电 压跳变时， 对曱乙类线路驱动器性能的影响。

本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或 部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成 ， 前述的程序可以存 储于一计算机可读取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述 方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： ROM、 RAM , 磁碟或 者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技 术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范 围为准。