自举电源 本发明描述了一种从电话线提供电能来为外围电路供电而又不影响电话的回波损耗的方法。电话的回波损耗是电话对电话线所呈现的交流阻抗的一种度量。电话回波损耗规格要求交流阻抗在一个频率范围内(典型情况下是从300Hz到3400Hz)处于一个确定的范围内。电能提取电路通常并行地与电话终端相连接并且因此而与电话并联。因此电能提取电路能够减小电话的交流阻抗。电能提取电路的直流阻抗是有效的直流线电压(the DC line voltageavailable)与给外围电路供电所要求的电流的函数。外围电路可以包括用户机拔号芯片(subsets dialler chip)、时钟、显示、和免提电路(hands free circuit)。对于低的线路电压(low line voltages)，电能提取电路的阻抗可以如此之低，以致电话不能达到回波阻抗规格。
本发明要解决在需要较高的电流和/或低的线路电压时常规的电能提取方法不能符合回波损耗规格这一问题。解决方法是设计具有不同的直流与交流阻抗的电能提取电路。在理想地情况下，电能提取电路的直流阻抗应该非常低而交流阻抗是无穷大。这样可以使电话的交流阻抗以及回波损耗与电能提取电路无关地被设定。可以通过使用一个电感器来提取电能而实现。根据定义，一个电感器具有低的直流阻抗和高的交流阻抗。在实际中，由于需要非常大的电感器，这种解决方法不实用。
一些方法被用来解决这一问题。能够使用电子线路来模拟一个人工电感器(artificial inductor)。这种方案的缺点是需要对电话电路增加一些元件，在典型情况下是一个集成电路和一些分立元件。
另一种解决方法是将外围电路的电流返回给语音集成电路的“SLPE”端，有效地把电能提取电路从电话的阻抗排除。这个方案的缺点是把外围电路公共地端作为语音集成电路的SLPE，这样可能需要将外围电路与语音集成电路的控制输入相接口的电平位移电路(level shifting circuitry)。这种情况见菲利浦的数据手册ETT89008。
本发明使用了一个自举方案来解决这一问题。自举在电子学设计中是熟知的，它包括使用反馈来增加电路的输入阻抗。本发明使用这一技术来增加电话的电能提取电路的交流阻抗以使回波损耗可以满足规格的要求。
图1表示了本发明的一个实施例；
图2表示了用于图1的实施例的自举电路的一个例子。
图3表示了图2的一个交流等效电路，假定C1与C2是大的并且是理想的。
图1表示了实施本发明的一个方案。这个方案包括一个语音集成电路IC1，例如一个菲利浦TEA1061，和一个回波损耗网络R4、R5、C3和C4。另外这个电路还包括了包括R1、R2、R3、C1与C2的实施自举电源的电路元件。
外围的电源是从R2与C1之间的结点引出的。
C2将出现在R1与R2之间的结点处的交流成分导通到IC1的SLPE管脚，R3也与IC1的SLPE管脚相连接。SLPE管脚控制IC1的直流特性并且叫做“跨导”管脚(the“slope”pin)。LN管脚被来自语音芯片的发送信号所调制。
通过使用自举技术，电能提取电路能够在保持高的交流阻抗的同时具有低的直流阻抗。当与电话的回波损耗网络并联连接时，这个电能提取电路的方案对电话的回波损耗具有最小的影响。这个方案在图1中被表示。
语音集成电路提供了接收、发送、旁音取消(sidetonecancellation)和直流调整(未表示出)的常规电话功能。R1与R2提供了一个使电能从电话线流入外围电路的较低阻值的直流通路(aLow DC path)。C1提供了对外围电路的直流电能的滤波与存储。
在理想的情况下，由R4、R5、C3、C4组成的网络应该控制电话的回波损耗。为了实现这个目的，R1和语音集成电路与回波损耗网络并接的效果必须被消除。语音集成电路使用R3两端之间的电压来检测交流与直流电流，使得它能够对LN管脚进行调制来保持在LN管脚的高的交流阻抗。任何注入到LN管脚的交流电流流过R3并且由语音集成电路通过对LN管脚的调制来消除。这样的结果是，当不发送时，语音集成电路在R3两端之间保持了几乎等于零的交流电压。C2保证了任何流过R1的交流电流被返回到SLPE管脚。LN的有效果的调制使得R1所显现的交流阻抗显得非常高。
从电话终端来看，流入电话的任何交流电流完全流入回波损耗网络(R4、R5、C3、C4)，这正是所希望的效果。
图3表示了一个等效交流电路，假定C1与C2是大的与理想的。在图中，i1是线路电流(line current)，i2是R1中的电流，i3是T1的集电极电流，i4是回波损耗网络中的电流，i5是R3中的电流。
由于C1较大，R2C1的结点是处于交流地的电位。由于C1两端之间的交流电压等于0，由外围电路从C1抽出的任何脉冲电流不影响上面的电路。
R2与R3在效果上是并联的并且对于交流分析来说能够以一个单独的电阻来对待。假定R2＞＞R3，于是R2可以被忽略。
T1的工作保持了通过R3的一个恒定的直流电流，由(Vref-Vbe)/R3给出。当不发送时，VTx＝0，因此T1的基极被保持在交流的地。在接收的过程中，一个交流电流i流进电话终端。这个电流分成三部分：i2、i3与i4。通过R1的交流电流i2使T1提供了一个与i2反相的交流电流i3。因此i2+i3＝0。这样就使得i4＝i1，也就是实质上所有的交流输入电流流进回波损耗网络。
在发送过程中，T1以类例的方式工作，不同之处在于一个交流源VTx对T1的基极驱动进行调制。这就导致一个交流电流通过R3并经过ZP流出电话线。通过叠加，前面的关系i2+i3＝0仍然有效。