CN101399882A

CN101399882A - 数字用户线路xDSL终端设备

Info

Publication number: CN101399882A
Application number: CNA2008101712031A
Authority: CN
Inventors: 陈正强
Original assignee: Shenzhen Huawei Communication Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Device Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2009-04-01

Abstract

本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，应用于电子技术领域。本发明是在接口和接地模块之间连接ESD防护模块，使得高压静电通过ESD防护模块引入外部大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块之间连接ESD防护模块相比，本发明只需在接口处添加防护器件，将静电信号回流到外部大地，降低敏感管脚处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。

Description

数字用户线路xDSL终端设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及数字用户线路xDSL终端设备。

背景技术

在电子技术领域中，由于静电荷的积累会在集成电路(IC)中产生非常高的电压(例如10000伏或更高)，在集成电路的输入和\或输出节点处产生高能放电电流的现象，即静电放电(ESD)，这样会导致整个集成电路不能工作或毁坏整个集成电路。特别对于带有数字用户线路(xDSL)户外端口的接入终端浮地电子产品在市场准入的电磁兼容(EMC)测试中，经常出现因主芯片即中央处理器(CPU)内核抗扰性较差而导致ESD静电接触放电和空气放电抗扰度测试不通过的现象。因此在终端设备中加入ESD保护电路是有必要的，在现有技术中，为了提高集成电路的抗ESD静电性能，采用在敏感性管脚附近加去耦电容或者瞬态电压抑制器(TVS)、压敏电阻(MLV)、快速恢复二极管等防护器件的方式。

以xDSL产品为例，如图1所示为典型的xDSL产品硬件结构示意图，在进行ESD抗扰度测试时，静电干扰信号往往通过接口耦合到产品电路板(PCB)内部，当静电积累到一定程度影响CPU主芯片敏感管脚时，就会导致网口、DSL口、USB口等数据传输链路中断。现有ESD防护方案是在xDSL产品的CPU管脚处通过ESD防护模块，将高压静电引入地面。如图2a、2b、2c所示为具体的实现方法，分别在xDSL产品的CPU管脚处增加去耦电容、压敏电阻、瞬态抑制管，通过这些器件将高压的静电引入地面，抑制静电干扰信号。也有很多情况产品完全依赖芯片内部的MOS管防护设计来达到防护目的。

本发明的发明人在对现有技术实践和研究的过程中发现，现有的xDSL终端设备至少存在以下问题：

电子产品中的CPU主芯片管脚较多，需要添加的防护器件较多，且芯片内部电路复杂难以准确定位到敏感管脚；防护器件的分布参数往往也会影响产品的信号质量，引起传输信号不完整；同时，过多的防护器件会增加产品的成本。总之，现有的xDSL终端设备中的静电放电保护电路影响了市场准入ESD抗扰度的测试，也不能确保产品的EMC性能指标。

发明内容

本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，这种通过对接口的处理来保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。

本发明提供的一种数字用户线路xDSL终端设备，包括：至少一个接口、静电放电模块、接地模块和中央处理模块，所述接口和中央处理模块相连，所述接口的一个端点与所述静电放电模块的一端连接，所述静电放电模块的另一端与所述接地模块连接。

本发明是在接口和接地模块之间连接ESD防护模块，使得高压静电通过ESD防护模块引入外部大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块之间连接ESD防护模块相比，本发明只需在接口处添加防护器件，将静电信号回流到外部大地，降低中央处理模块的芯片处积累的静电能量，降低敏感管脚处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是典型的xDSL产品硬件结构示意图；

图2a是典型的xDSL产品中ESD防护方案结构示意图；

图2b是典型的xDSL产品中另一ESD防护方案结构示意图；

图2c是典型的xDSL产品中又一ESD防护方案结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图；

图5a是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备中电源口处的电路结构示意图；

图5b是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备中网口处的电路结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图；

图7是本发明实施例三提供的数字用户线路xDSL终端设备中USB口处的电路结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，应用于电子技术领域。

本发明主要是利用ESD防护模块将静电信号从电源口或其它ESD接触放电点、空气放电点引入大地，若xDSL终端终端设备为浮地设备，需要先将静电引到单板GND上，而GND上的静电不能直接回流到大地，需通过USB口、网口或者DSL口以共模的方式回流到大地，这样保证敏感的CPU主芯片不受静电信号的影响，能正常工作。

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。

实施例一、一种数字用户线路xDSL终端设备，结构示意图如图3所示，包括：至少一个接口11、静电放电ESD防护模块12、接地模块13和中央处理模块14，所述接口11和中央处理模块14相连，接受中央处理模块14的管理。该设备中接口11的一个信号传输端与ESD防护模块12的一端连接，ESD防护模块12的另一端与所述接地模块13连接。

可以理解，这里的接口11是指电源口、或空气放电点、或其它ESD接触放电点，即在做ESD抗扰度测试时选取的高压静电注入点，一般是指人体实际能接触到的产品接口，如电源开关、螺丝固定点、网线接口、电话线接口、电源线接口等。

所述ESD防护模块12可以是安规电容，由于安规电容有很强的耐压值，能承受一定功率，因此能作为高压静电的放电防护模块，且电容具有“隔直通交”，连接到接口与接地模块13之间，使得高压静电可以通过电容进行放电，并引入大地，而不会造成电流过大而导致整个电路不能运行的后果。所述ESD防护模块12也可以是快恢复二极管，由于快恢复二极管有一定的耐压值，当静电高压超过它的耐压值，二极管被击穿，快恢复二极管则工作在它的击穿区，将静电电压钳位在一个较低的电压值，连接到接口与接地模块13之间，防止了接口处的高压的静电放电带来的对电路的损坏，从而保护电路中的其它器件。

可见，本发明是在接口和接地模块13之间连接ESD防护模块12，使得高压静电通过ESD防护模块12引入大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块13之间连接ESD防护模块12相比，只需在接口处添加防护器件，将静电信号回流到外部大地，降低中央处理模块的芯片处积累的静电能量，降低敏感管脚处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。

实施例二、一种数字用户线路xDSL终端设备，本实施例的终端设备是浮地设备，结构示意图如图4所示，包括：电源口20、网口21、ESD防护模块22、接地模块和中央处理模块24，其中：电源口20、网口21都与中央处理模块24连接，接受中央处理模块24的管理。本实施例中ESD防护模块23包括安规电容，接地模块包括单板数字地GND。

所述电源口20的一个信号传输端和网口21的一个信号传输端分别与所述ESD防护模块22中的安规电容的一端连接，所述ESD防护模块22的另一端和所述GND连接，这样电源口20和网口21的静电就通过ESD防护模块22引到GND；所述网口21的接大地端和所述GND连接，引到GND的静电即可通过网口21的接大地端引入大地。可选地，网口21的接大地端和所述GND通过另一ESD防护模块25如安规电容连接，保护静电放电。

可以理解，本实施例中电源口20和网口21的信号传输端通过ESD防护模块22将静电引到GND上，也可以是电源口20和网口21的信号传输端分别通过ESD防护模块22中的两个ESD防护子模块将静电引到GND上，也可以有其它形式连接方法，这并不构成对本发明的限制。以下以电源口20和网口21的信号传输端分别通过ESD防护模块中的两个ESD防护子模块将静电引到GND为例说明电源口20和网口21处的具体电路：

如图5a所示，为电源口20处的具体电路，电源口一般是金属插脚，在电源口的两个信号传输端分别与安规电容C81、C82的一端连接，安规电容的另一端与GND连接。高压静电信号从电源口20的信号传输端输入后不会往二极管的方向传输，而是通过安规电容这个路径，引入单板的GND地平面上，然后通过GND地平面传输到网口21的接大地端引入大地。可以理解，可以在电源口的一个信号传输端连接安规电容。

如图5b所示，为网口21处的具体电路，在网口变压器T1的信号传输端5和12脚连接安规电容C74，保护了网口21处的高压静电放电，将高压静电通过安规电容C74传入GND。在网口J4即插座的接大地端7、8脚连接安规电容C75，可以将GND地平面的静电信号通过安规电容C75，然后通过网口21的接大地线回流到大地。

本实施例中对实施例一的接口进行细化，具体为电源口20和网口21，更进一步地说明本发明在接口处连接ESD防护模块比现有技术在中央处理模块处连接ESD防护模块的优越性。

实施例三、一种数字用户线路xDSL终端设备，本实施例的终端设备是浮地设备，且本实施例和实施例二相比，增加了DSL口和USB口，结构示意图如图6所示：本实施例中终端设备的4个接口(电源口、网口、USB口和DSL口)的信号传输端分别与ESD防护模块中的4个ESD防护子模块相连接，将接口处的静电分别通过ESD防护子模块引入GND；GND再通过另一ESD防护模块与网口、USB口和DSL口的接大地端相连接，将引入GND的静电通过网口、USB口和DSL口的接大地端引入大地。

可以理解，本实施例中网口、USB口和DSL口的接大地端可以通过另一ESD防护模块与GND连接，也可以通过另一ESD防护模块中3个另一ESD防护子模块与GND相连接，以下以后者的连接方式来说明USB口处的具体电路，而网口处的具体电路如实施例二中所述，在此不再赘述：

如图7所示，为USB口处的具体电路，本实施例中的连接USB口的信号传输端的ESD防护模块采用快恢复二极管，在USB口J3的信号传输端2、3脚分别连接了C87、C88两个普通电容和D16、D17快恢复二极管对端口静电进行防护，这样D16、D17快恢复二极管分别2、3脚的静电钳制到一个很低的电压，再分别通过C87、C88将所述2、3脚上钳制的电压引入GND；在USB口J3的接大地端5、6脚处连接安规电容C77，将引入GND的静电通过USB线回流到大地。

以上对本发明实施例所提供的xDSL终端设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1、一种数字用户线路xDSL终端设备，包括：至少一个接口、静电放电ESD防护模块、接地模块和中央处理模块，所述接口和中央处理模块相连，其特征在于，所述接口的一个信号传输端与所述ESD防护模块的一端连接，所述ESD防护模块的另一端与所述接地模块连接。

2、如权利要求1所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述ESD防护模块是安规电容或快恢复二极管。

3、如权利要求1所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，若所述至少一个接口包括电源口和网口，所述接地模块包括单板数字地GND，则所述电源口的一个信号传输端和网口的一个信号传输端分别与所述ESD防护模块的一端连接，所述ESD防护模块的另一端和所述GND连接，所述网口的接大地端和所述GND连接。

4、如权利要求3所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述至少一个接口还包括数字用户线路DSL口，所述DSL口的一个信号传输端与所述ESD防护模块的一端连接，所述DSL口的接大地端与所述GND连接。

5、如权利要求3所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述至少一个接口还包括通用串行总线USB口，所述USB口的一个信号传输端与所述ESD防护模块的一端连接，所述DSL口的接大地与所述GND连接。

6、如权利要求3至5任一项所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述接地模块还包括另一ESD防护模块，所述网口或USB口或DSL口的接大地端通过所述另一ESD防护模块与所述GND连接。