BE1026933B1 - Driver voor een gemeenschappelijke bus, in het bijzonder een LIN bus - Google Patents

Abstract

Een driver voor een gemeenschappelijke bus, zoals een LIN bus, omvattende een voedingsknoop (Vbat), een busknoop (LIN), een zendgegevensinvoerknoop (TX) en een ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX), waarbij de driver omvat: een optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, een driverschakeling (100) die een regelinvoer heeft die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop, een terugkoppelingsschakeling (200) die ingericht is voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer van de driverschakeling; waarbij de terugkoppelingsschakeling omvat: een kopieerschakeling (210) die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopieersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, een filterschakeling (220) die ingericht is voor het laagdoorlaatfilteren van het ten minste één kopieersignaal, een differentieelschakeling (230) die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop varieert.

Description

Driver voor een gemeenschappelijke bus, in het bijzonder een LIN bus Vakgebied Het vakgebied van de uitvinding heeft betrekking op drivers voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting. Achtergrond De toename van communicatie in automobieltoepassingen heeft geleid tot de introductie van het LIN-protocol naast het CAN-protocol. Het LIN (Local Interconnect Network) -protocol is een goedkope communicatie met lage snelheid. Typisch kunnen er een meesterknoop en maximaal 16 slaafknopen worden voorzien. Het LIN-protocol is gespecificeerd in ISO-norm ISO 17987, deel 1-

7. Tegenwoordig wordt LIN niet alleen gebruikt in automobieltoepassingen, maar ook in andere industriële toepassingen.

De LIN is een ééndraads lage snelheidscommunicatie-inrichting (zender / ontvanger). De LIN- draad kan worden verbonden met 1 meester en 16 slaven, zodat de juiste belasting niet bekend is. Zoals getoond in figuur 1, is de LIN draad 1 via een diode Dexr en weerstand RexrT aan de batterij Vbat gekoppeld. In een recessieve toestand wordt de LIN- draad 1 naar een hoge spanningswaarde nabij Vbat getrokken. Tijdens de communicatie zal de LIN-draad 1 naar aarde GND worden getrokken; deze toestand wordt de dominante toestand genoemd. Figuur 2 illustreert het schakelen tussen de recessieve toestand Sc en de dominante toestand Sp. Typisch is de schakeling ontworpen om interferentie en het creëren van ongewenste RF-signalen (EMI en EMC) te vermijden of te beperken. Het snel schakelen tussen de recessieve en dominante toestanden moet worden vermeden. Typisch zal de helling tussen de recessieve en dominante toestanden beperkt zijn, bijvoorbeeld nabij 5 us zoals bepaald door de LIN-standaard die hierboven is genoemd. Een typische LIN-knoop met een LIN-driver 2 is afgebeeld in figuur 1. De LIN-driver 2 heeft een ontvanger die verbonden is met een ontvangstgegevensuitvoerknoop RX en een zender MI die verbonden is met een zendgegevensinvoerknoop TX . De ontvangstgegevensuitvoerknoop RX en de zendgegevensinvoerknoop TX kunnen verbonden zijn met een controller (niet getoond). De LIN-driver 2 en de controller kunnen in dezelfde chip zijn geïntegreerd of kunnen als afzonderlijke componenten zijn verschaft. Extern aan de chip worden een diode Dexr en een weerstand RexT, bijvoorbeeld met een waarde van 1k Ohm, voorzien om de LIN pin tot de batterijspanning Vbat op te trekken als er geen communicatie is vereist (recessieve toestand). Een interne diode D1 en een weerstand R1, bijvoorbeeld met een waarde van 30k ohm, worden aanvullend voorzien binnen de

LIN driver 2. Op deze wijze wordt vermeden dat er stroom loopt wanneer de LIN, GND, VBAT pinnen verkeerd bedraad zijn of wanneer er verlies van GND of BAT optreedt. Een MOSFET M1 wordt gebruikt als de zender. Verder kan de LIN-driver 2 een hellingsregelingsschakeling omvatten voor het verkrijgen van de vereiste helling tijdens overgangen.

Wanneer een hoogfrequent signaal (voorbeeld: DPI (Direct Vermogen Injectie - IEC62132-4) test) wordt toegepast op de LIN-pin, zou het signaal via de diode D2 gekoppeld kunnen worden aan de gate van MOSFET M1. De gatespanning zal door het RF-signaal hoger worden getrokken dan de vereiste gatespanning. Deze hogere gatespanning zal een impact hebben op de helling van het signaal. Om dit probleem aan te pakken, gebruiken sommige oplossingen volgens de stand van de techniek terugkoppelingsschakelingen tussen de LIN-pin en de gate van de MOSFET MI. De bekende terugkoppelschakelingen hebben echter typisch ten minste een van de volgende nadelen: hoog energieverbruik, hoge belasting van de LIN-pin, onstabiele terugkoppeling.

Samenvatting Het doel van uitvoeringsvormen van de uitvinding is het verschaffen van een driver voor een gemeenschappelijke bus met een verbeterde terugkoppelingsschakeling. Volgens een eerste aspect van de uitvinding, wordt een driver voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting verschaft. De driver heeft een voedingsknoop voor verbinding met een spanningsvoeding, een busknoop voor verbinding met de gemeenschappelijke bus, een zendgegevensinvoerknoop en een ontvangstgegevensuitvoerknoop. De driver omvat een optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, cen driverschakeling en een terugkoppelingsschakeling. De driverschakeling is ingericht voor het trekken van een stroom van de gemeenschappelijke bus in functie van een signaal op de zendgegevensinvoerknoop. De driverschakeling kan ook een zendschakeling genoemd worden vermits het de verzendfunctie van de driver uitvoert. De driverschakeling heeft een regelinvoer die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop. De terugkoppelingsschakeling is ingericht voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer van de driverschakeling. De terugkoppelingsschakeling omvat een kopieerschakeling, een filterschakeling en een differentieelschakeling. De kopieerschakeling is ingericht voor het verkrijgen van ten minste één kopieersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop. De filterschakeling is ingericht voor het laagdoorlaatfilteren van het ten minste één kopieersignaal voor het verkrijgen van ten minste één gefilterd signaal. De differentieelschakeling is ingericht voor het verkrijgen vanten minste één differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop varieert op basis van het ten minste één gefilterd signaal. Een dergelijke terugkoppelingsschakeling heeft het voordeel dat het op een eenvoudige en robuuste Wijze kan worden geïmplementeerd, en dat het energieverbruik in hoofdzaak onafhankelijk kan zijn van de busbelasting en laag kan zijn in vergelijking met oplossingen uit de stand der techniek. De kopieerschakeling kan immers een hoge impedantie kopie verschaffen die het energieverbruik beperkt. Uitvoeringsvormen van de uitvindingen laten toe om zowel het energieverbruik op de bus alsook het totale energieverbruik te verminderen. Door een filterschakeling op te nemen kan eender welke hoogfrequente storing gefilterd worden uit het ten minste één kopieersignaal. Het gebruik van een differentieelschakeling voor het verschaffen van een tergkoppeling voor de regelinvoer van de driverschakeling laat een nauwkeurige aanpassing van de regelinvoer toe met een beperkte hoeveelheid energieverbruik.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de optrekschakeling een diode en een weerstand die in serie verbonden zijn tussen de voedingsknoop en de busknoop. Op die manier kan de driver in overeenstemming met de hierboven genoemde LIN standaard worden gemaakt. Echter, wanneer de driver bijvoorbeeld in overeenstemming met een andere standaard moet worden gemaakt, kan ook cen andere optrekschakeling overwogen worden.

Volgens een uitvoeringsvoorbeeld omvat de driver verder een mengschakeling die ingericht is voor het mengen van ten minste één differentieelsignaal met een invoersignaal dat representatief is voor cen signaal op de zendgegevensinvoerknoop voor het verschaffen van een gecorrigeerd signaal aan de regelinvoer van de driverschakeling. Het invoersignaal kan een positieve of een negatieve stroom zijn afhankelijk van een niveau van het signaal op de zendgegevensinvoerknoop. Een dergelijke mengschakeling kan op eenvoudige wijze worden geïmplementeerd gebruikmakend van cen schakeling met een beperkt energieverbruik.

Volgens een uitvoeringsvoorbeeld, is de terugkoppelingsschakeling verbonden met de ontvangstgegevensuitvoerknoop zodanig dat ten minste één gefilterd signaal of een signaal dat representatief is voor het ten minste één gefilterd signaal verschaft wordt aan de ontvangstgegevensuitvoerknoop. Met andere woorden, een deel van de terugkoppelingsschakeling kan een “dubbele” functie hebben, zijnde het enerzijds verschaffen van een terugkoppeling aan de regelinvoer van de driverschakeling, en anderzijds de conversie van een signaal op de busknoop in een signaal dat geschikt is voor gebruik bij de ontvangstgegevensuitvoerknoop. Op die manier zal de driver compact zijn en zal de belasting en lekkage bij de gemeenschappelijke bus beperktworden. De terugkoppelingsschakeling kan verbonden worden met de ontvangstgegevensuitvoerknoop door de ontvangstschakeling. Volgens een uitvoeringsvoorbeeld omvat de driverschakeling een serieschakelingvan een laagspanningstransistor, een hoogspanningstransistor en een diode, waarbij de laagspanningstransistor de regelinvoer heeft. Dit laat toe om een RF interferentie signaal weg te dragen naar een regelinvoer van de hoogspanningstransistor zodat de impact van een dergelijk signaal op de regelinvoer van de laagspanningstransistor beperkt wordt. De laagspanningstransistor kan een laagspannings-MOSFET zijn, en de hoogspanningstransistor kan een hoogspannings- MOSFET zijn. De gate van de hoogspannings-MOSFET kan direct of indirect verbonden zijn met een DC spanningsvoeding. Deze DC voedingsspanning is verschillend van de voedingspanning die verbonden is met de voedingsknoop van de driver. De DC voedingspanning kan bijvoorbeeld 5V DC voedingspanning zijn. De DC voedingsspanning kan worden gegenereerd op basis van de voedingspanning die verbonden is met de voedingsknoop van de driver (deze voedingsspanning zal typisch een batterijspanning zijn, bijvoorbeeld tussen 5V en 20V). De Dc voedingsspanning kan alternatief van een afzonderlijke voedingsbron afstammen. De gate van de hoogspannings- MOSFET kan bij voorkeur gekoppeld worden met een push-pull schakeling tussen de voedingsknoop en de grond. Op die manier wordt een aanvullende Direct Power Injection (DPD afscherming verkregen. De laagspanningstransistor kan verder sneller zijn dan de hoogspanningstransistor. De hoogspanningstransistor zal typisch in staat zijn om hogere spanningen te weerstaan dan de laagspanningstransistor. De hoogspanningstransistor zal bijvoorbeeld in staat zijn om spanningen hoger dan 5V te ondersteunen. De push-pull schakeling kan worden ingesteld door de DC spanningsvoeding. De regelinvoer van de hoogspanningstransistor, i.e. de gate in het geval van een HV MOSFET, kan, nog meer bij voorkeur, verbonden zijn met een condensator die ingericht is voor het wegdraineren van RF signalen. Optioneel kan een diode voorzien zijn tussen de gate van de HV MOSFET en een tussenknoop tussen de HV MOSFET en de LV MOSFET, waarbij de diode zodanig is verbonden dat het in een voorwaartse richting geleidt van de tussenknoop naar de gate. Dit zal een veilig uitvoeringsgebied van de LV MOSFET gedurende een uit-toestand daarvan garanderen.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de kopieerschakeling ten minste één stroomspiegelschakeling. De kopicerschakeling kan een eerste stroomspiegel met een eerste aftakking tussen de busknoop en de voedingsknoop en een tweede aftakking welke een eerste spiegelstroom genereert, omvatten en een tweede stroomspiegel met een eerste aftakking tussen de busknoop en een grondknoop en een tweede aftakking welke een tweede spiegelstroom genereert, omvatten en de filterschakeling kan ingericht zijn voor het filteren van zowel de eerste als detweede spiegelstroom voor het verkrijgen van een eerste en een tweede gefilterd signaal.

Op die manier kan een goede kopie verkregen worden onafhankelijk van de toestand van de busknoop en zal de impact op de gemeenschappelijke bus bijvoorbeeld in termen van belasting en lekkage worden beperkt. 5

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de kopieerschakeling ingericht zodat een lekstroom die van de busknoop in de kopieerschakeling stroomt kleiner is dan 20 microampere; en/of zodat een equivalente capaciteit van de kopieerschakeling zoals gezien van de busknoop kleiner is dan 250 pF.

Op die manier zal een signaal op de busknoop niet aanzienlijk verstoord worden door dekopieerschakeling.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de kopieerschakeling ingericht voor het meten van een spanning op de busknoop en voor het veroorzaken van een transitie daarvan in ten minste één kopieerstroom die het ten minste één kopieersignaal vormt, gebruikmakend van een weerstandtussen de voedingsknoop en de busknoop en/of gebruikmakend van een weerstand tussen de busknoop en de grond.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding, wordt een driver voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logischeinrichting verschaft.

De driver heeft een voedingsknoop voor verbinding met een spanningsvoeding, een busknoop voor verbinding met de gemeenschappelijke bus, een zendgegevensinvoerknoop en een ontvangstgegevensuitvoerknoop.

De driver omvat een optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, cen driverschakeling en een terugkoppelingsschakeling.

De driverschakeling ingericht is voor het trekken van een stroom vande gemeenschappelijke bus in functie van een signaal op de zendgegevensinvoerknoop.

De driverschakeling heeft een regelinvoer die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop.

De terugkoppelingsschakeling is ingericht voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer van de driverschakeling.

De terugkoppelingsschakeling omvat een filterschakeling die is ingericht voor het laagdoorlaatfilterenvan ten minste één signaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop voor het verkrijgen van ten minste één gefilterd signaal.

De terugkoppelingsschakeling is verbonden met de ontvangstgegevensuitvoerknoop zodat het ten minste één gefilterd signaal of een signaal representatief voor het ten minste één gefilterd signaal verschaft wordt aan de ontvangstgegevensuitvoerknoop.

Dit aspect heeft het voordeel dat een deel van de terugkoppelingsschakeling een “dubbele” functie kan hebben, zijnde het enerzijs verschaffen van een terugkoppeling aan de regelinvoer van de driverschakeling, en anderzijds de conversie van een signaal op de busknoop in een signaal dat geschikt is voor gebruik bij de ontvangstgegevensuitvoerknoop.

Op die manier zal de driver meer compact zijn en zal de impact op de gemeenschappelijke bus bijvoorbeeld in termen van belasting en lekkage worden beperkt.

Volgens het tweede aspect kan, bij voorkeur, de driver verder een differentieelschakeling omvatten die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop varieert op basis van het ten minste één gefilterd signaal.

De driver kan verder ook een mengschakeling omvatten die ingericht is voor het mengen van ten minste één differentieelsignaal met een signaal op de zendgegevensinvoerknoop voor het verschaffen van een gecorrigeerd signaal aan de regelinvoer van de driverschakeling.

Als een alternatief aan de differentieelschakeling en/of mengschakeling kunnen ook andere schakelingen worden gebruikt in de terugkoppelingslus.

Volgens het tweede aspect kan, bij voorkeur, de terugkoppelingsschakeling verder een kopieerschakeling omvatten die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopicersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, en verbonden is voor het verschaffen van het ten minste één kopieersignaal aan een invoer van de filterschakeling.

De voorkeurskenmerken hieronder zijn toepasbaar op zowel het eerste als het tweede aspect.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de filterschakeling een laagdoorlaatfilter en ten minste één van: een pre-filtervormgevingsschakeling tussen de kopieerschakeling en de laagdoorlaatfilter, een postfiltervormgevingsschakeling tussen de laagdoorlaatfilter en de differentieelschakeling.

De ontvangstgegevensuitvoerknoop kan verbonden zijn met een uitvoer van de laagdoorlaatfilter of met een uitvoer van de post-filterstroomvormgevingsschakeling.

De pre-filtervormgeving kan cen stroom of spanningsvormgeving zijn, afhankelijk of het kopieersignaal een stroom- of spanningssignaal is.

De post-filtervormgeving kan eveneens een stroom- of spanningsvormgeving zijn, afhankelijk of het signaal dat post-gevormd dient te worden cen stroom of spanningssignaal is.

De pre-filtervormgevingsschakeling is ingericht voor het aanpassen van cen stroom- of spanningsbereik van het ten minste één kopieersignaal in een stroom- of spanningsbereik dat geoptimaliseerd is voor de laagdoorlaatfilter.

De post- filtervormgevingsschakeling kan, op gelijkaardige wijze, ingericht zijn om een stroom- of spanningsbereik van het ten minste één signaal dat uitgevoerd wordt door de laagdoorlaatfilter incen stroom- of spanningsbereik dat geoptimaliseerd is voor de differentieelschakeling aan te passen. De terugkoppelingsschakeling kan verbonden zijn met de ontvangstgegevensuitvoerknoop door de ontvangstschakeling. Optioneel kan een verdere stroom- of spanningsvormgevingsschakeling voorzien zijn tussen de ontvangstschakeling en de filterschakeling. Op die manier kan een bereik van een signaal dat uitgevoerd wordt door de terugkoppelingsschakeling verder worden geoptimaliseerd voor de ontvangstschakeling. In cen voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding, kan de ontvangstschakeling één of meerdere van de volgende omvatten: een inverterschakeling, een op-ampschakeling, een Schmitt-trigger schakeling.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de kopieerschakeling ingericht voor het verkrijgen van ten minste één kopieerstroomsignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, waarbij de terugkoppelingsschakeling een stroom-naar-spanningsomvormer omvat die ingericht is voor het omvormen van ten minste één kopieerstroomsignaal in ten minste één spanningssignaal. De stroom-naar-spanningsomvormer aangebracht is tussen de filterschakeling en de differentieelschakeling of tussen de kopieerschakeling en de filterschakeling.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de differentieelschakeling een eerste differentieelschakeling omvat die ingericht is voor het verkrijgen van een eerste differentieelsignaal dat representatief is voor een stijgende helling van het signaal op de busknoop op basis van het ten minste één gefilterd signaal, en een tweede differentieelschakeling die ingericht is voor het verkrijgen van een tweede differentieelsignaal dat representatief is voor een dalende helling van het signaal op de busknoop op basis van het ten minste één gefilterd signaal. Op die manier, kan in zowel het geval van een stijgende helling en een dalende helling een juiste terugkoppelingsmechanisme verschaft worden.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de terugkoppelingsschakeling in MOS technologie geïmplementeerd.

Volgens nog een ander aspect wordt een local interconnect netwerk verschaft, omvattende een gemeenschappelijke bus en meerdere drivers omvattende ten minste één driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één driver verbonden is met de busknoop van de gemeenschappelijke bus. Één driver van de meerdere drivers kan worden ingericht of te functioneren als een meester, en één of meerdere andere drivers daarvan kunnen worden ingerichtom te functioneren als één of meerdere slaven. Er wordt opgemerkt dat één of meerdere drivers volgens de uivoeringsvormen van de uitvinding gecombineerd kunnen worden met één of meerdere andere drivers, bijvoorbeeld drivers van de stand der techniek. Enkel de meesterdriver kan bij voorbeeld een driver volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn, of enkel één of meerder slaafdrivers kunnen volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn.

Korte beschrijving van de figuren De bijhorende figuren worden gebruikt ter illustratie van huidige niet-beperkende voorbeelduitvoeringsvormen van inrichtingen volgens de onderhevige vinding. De hierboven beschreven en andere voordelen van de kenmerken en doelen van de uitvinding zullen duidelijk worden en de uitvinding zal beter begrepen worden aan de hand van volgende gedetailleerde beschrijving wanneer deze gelezen wordt in combinatie met de bijhorende figuren, waarin: Figuur 1 een schakelschema van een LIN driver volgens de stand der techniek is; Figuur 2 een schematisch tijdsdiagram is die de spanning (Vim) op de LIN knoop en de spanning (Vente ook V, genoemd in de beschrijving hieronder) op de gate van de transistor M1, in functie van de tijd plot; Figuur 3 een schakelschema is van een voorbeelduitvoeringsvorm van een driver volgens de uitvinding; Figuren 4-9 blokschema’s van verschillende voorbeelduitvoeringsvormen van een terugkoppelingsschakeling van een driver zijn; Figuren 13A, 13B, 13C schakelschema's van verschillende voorbeelduitvoeringsvormen van een kopieerschakeling zijn; Figuren 14A en 14B schakelschema's van verschillende voorbeelduitvoeringsvormen van een filterschakeling zijn; Figuur 15 een schakelschema is van een voorbeelduitvoeringsvorm van een differentieelschakeling; en Figuren 16A en 16B schakelschema's van verschillende voorbeelduitvoeringsvormen van een mengschakeling en een gate-instelschakeling zijn.

Beschrijving van de uitvoeringsvormen Figuur 3 toont een schakelschema dat een algemeen overzicht van een voorbeelduitvoeringsvorm van driver 2, typisch een LIN-driver, ook een LIN-transceiver genoemd, voorziet. De driver 2 wordt ingevoegd tussen een gemeenschappelijke bus 1, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting (niet getoond). De driver 2 heeft een voedingsknoop Vbat voor het verbinden met een spanningsvoeding, een busknoop LIN voor verbinding met degemeenschappelijke bus, en een zendgegevensinvoerknoop TX en een ontvangstgegevensuitvoerknoop RX. De driver 2 omvat een optrekschakeling die een diode D1 en cen weerstand R1 die in serie verbonden zijn tussen de voedingsknoop Vbat en de busknoop LIN. De serieweerstand R1 kan een waarde hebben tussen 10 kOhm en 100 kOhm, bijvoorbeeld min of meer 30 kOhm. De diode D1 en de weerstand R1 kunnen zoals gespecifieerd in de LIN specificaties/standaard zijn. De driver 2 omvat verder een driverschakeling 100 en een terugkoppelingsschakeling 200. De driverschakeling 100 is ingericht voor het trekken van een stroom van de gemeenschappelijke bus 1 in functie van het signaal op de zendgegevensinvoerknoop TX. De driverschakeling 100 heeft een regelinvoer Vc (genoemd V ate in figuur 2) die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop TX. De terugkoppelingsschakeling 200 is ingericht voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus LIN aan de regelinvoer Vc van de driverschakeling 100.

De driverschakeling kan een LV NMOS inrichting M11 met een in serie verbonden HV NMOS inrichting M12 en een diode D2, en een HV gate-instelschakeling 110 die verbonden is met de gate van de HV NMOS inrichting M12, omvatten. De LV NMOS inrichting M11 is ontworpen voor het verschaffen van een stroom zodat de busknoop LIN naar de grond wordt getrokken, i.e. om de driver in een dominante toestand Sp te brengen van, zie ook figuur 2. De HV NMOS inrichting MI12 wordt gebruikt voor het blokkeren van de hoogspanningen van de busknoop LIN. De LV NMOS inrichting M11 kan bijvoorbeeld van een 1.8V, 2.5V, 3.3V, of SV vermogensdomein zijn. Andere domeinen zijn echter ook mogelijk. In typische uitvoeringsvormen, kan de maximum spanning van de busknoop LIN hoger gaan dan 40V, welke veel hoger is dan de maximaal toegestane spanning van de LV NMOS inrichting M11, aldus zal de HV NMOS inrichting M12 de spanning bij de drain 101 van de LV NMOS inrichting M11 beperken tot de spanning gedefinieerd door de HV gate-instelschakeling 110. Normaal zal dit de spanning zijn waarvoor de LV NMOS inrichting M11 ontworpen is. In typische uitvoeringsvormen kan de spanning op de busknoop LIN ook onder de grond gaan, tot -27V. De extra diode D2 in de driverschakeling 100 zal de stroom van de negatieve spanningen blokkeren.

De regelinvoer Vc van de driverschakeling 100, hier de gate van de LV MOS M11, wordt gecontroleerd door een LV gate-instelschakeling 500. De LV gate-instelschakeling 500 zal, op basis van een signaal op zendgegevensinvoerknoop TX, een positieve of negatieve stroom naar de gate Vc van de LV MOS M11 verschaffen voor het opladen of ontladen van de gateknoop. De stroom toegepast op de gate van de LV MOS M11 wordt gecontroleerd, zodat het uitvoersignaal

Vim van de busknoop LIN een vooraf bepaalde stijgsnelheid heeft. Bij voorkeur wordt de stijgsnelheid beperkt door het verhinderen van storingen op de gemeenschappelijke bus 1. Gedurende normale operatie kan de gemeenschappelijke bus 1 verstoord worden door RF signalen. Deze RF signalen kunnen gekoppeld worden aan de gate Vc van de LV NMOS M11 door de drain- gate capaciteit van de LV NMOS M11. Deze koppeling zal de gate Vc naar een spanning die hoger dan gewenst is optrekken, wat resulteert in een kortere stijgsnelheid van het signaal Vim. Een mogelijke test voor het simuleren en het meten van dit effect is de DPI test (direct vermogen injectie). Veranderingen in de batterijspanning Vbat, temperatuur, belasting op de gemeenschappelijke bus 1, zullen ook een impact hebben op de vorm van het uitgangssignaal Vim op de gemeenschappelijke bus 1. Voor het corrigeren van het uitgangssignaal Vim gedurende dergelijk verstoringsvoorval, wordt een terugkoppelingsschakeling 200 verschaft. Deze terugkoppelingsschakeling 200 zal het uitgangssignaal Vim onderzoeken en verschaft een correctie aan de stroom voorzien door de LV gate-instelling 500. Daartoe is een mengschakeling 300 voor het mengen van een invoersignaal uitgevoerd door de LV gate-instelling 500 en een terugkoppelingsstroom uitgevoerd door de terugkoppelingsschakeling 200. Deze terugkoppelingsschakeling 200 is ingericht voor het kopiëren van het signaal Vim op de busknoop, voor het filteren daarvan en het uitvoeren van een differentiaal (in tijd) van het gefilterd signaal. Een stroom die proportioneel is aan het differentieelsignaal zal verschaft worden aan de mengschakeling 300 om de gate-instelling Vc aan te passen. De terugkoppelingsschakeling 200 kan in MOS-technologie geïmplementeerd worden. Meer details omtrent mogelijke uitvoeringsvormen van de terugkoppelingsschakeling 200 zullen voorzien worden met betrekking tot de figuren 4-12. De mengschakeling 300 is ingericht voor het mengen van ten minste één differentieelsignaal met het invoersignaal dat de uitvoer is van de LV gate-instelling 500 en die representatief is voor een signaal op de zendgegevensinvoerknoop TX, en het verschaffen van een gecorrigeerd signaal Vc aan de regelinvoer van de driverschakeling

100. Het invoersignaal dat uitgevoerd wordt door de LV gate-instelling 500 kan een positieve of negatieve stroom zijn afhankelijk van een niveau van het signaal op het signaal op de zendgegevensinvoerknoop TX. Zoals geïllustreerd in figuur 3, omvat de driver 2 verder een ontvangstschakeling 400. De ontvangstschakeling 400 kan bijvoorbeeld een inverterschakeling, een op-amp schakeling, een Schmitt-triggerschakeling, of een combinatie daarvan omvatten. De ontvangstschakeling 400 is verbonden met de terugkoppelingsschakeling 200. De terugkoppelingsschakeling 200 is verbonden met de ontvangstgegevensuitvoerknoop RX zodat het gefilterde ten minste één signaal of eensignaal dat representatief is voor het ten minste één gefilterd signaal verschaft wordt door de ontvangstschakeling 400 bij de ontvangstgegevensuitvoerknoop RX.

Dit zal verhinderen dat het signaal op de busknoop LIN twee keer gefilterd moet worden, en dit zal ook de belasting op de busknoop LIN beperken.

Echter, in andere uitvoeringsvormen (niet getoond), kan de ontvangstschakeling 400 een filter omvatten, en de ontvangstschakeling kan rechtstreeksverbonden zijn met de busknoop LIN.

Een ontlaadschakeling 600 en/of voorlaadschakeling 700 kan optioneel toegevoegd worden.

De voorlaadschakeling 700 kan op twee wijzen helpen.

Wanneer het signaal Vin van de recessievetoestand Sp naar de dominante toestand Sp gaat, wordt de regelinvoer Vc van de driver 2 geladen zodat de regelspanning Vc rond de drempel V4 zijn (tijd tussen t1 en t2, zie figuur 2). De voorlaadschakeling 700 kan extra stroom verschaffen voor sneller van OV naar de drempelspanning V te gaan (Zie t1 in figuur 2). Ten tweede, de voorschakeling 700 kan extra stroom verschaffen wanneer de dominante toestand Sp bereikt wordt, zodat de LV NMOStransistor M11 opengetrokken wordt (zie t2 in figuur 2). Op gelijkaardige wijze kan de ontladingsschakeling 600 extra stroom verschaffen wanneer de driver van de dominante toestand Sp naar de recessieve toestand Sp gaat (zie t3 en t4 in figuur 2). Zoals geïllustreerd in figuren 4-12, omvat in een voorbeelduitvoeringsvorm, deterugkoppelingsschakeling 200 een kopieerschakeling 210 die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopieersignaal dat representatief is voor cen signaal op de busknoop, een filterschakeling 220 die ingericht is voor het laagdoorlaatfilter van het ten minste één kopieersignaal, en een differentieelschakeling 230 die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één differenticelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op debusknoop LIN varieert op basis van ten minste één gefilterd signaal.

Een eerste implementatie van de terugkoppelingsschakeling 200 wordt voorgesteld in figuur 4. De terugkoppelingsschakeling 200 heeft een invoer 201 die gekoppeld moet worden aan de gemeenschappelijke bus 1 (zie ook figuur 3) en een uitvoer 203 die gekoppeld moet worden aan demengschakeling 300 (zie ook figuur 3). De terugkoppelingsschakeling 200 kan bovendien ook een uitvoer 204 hebben die gekoppeld wordt aan de ontvangstschakeling 400. De kopieerschakeling 210 is ingericht voor het verkrijgen van een kopieersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop LIN om zo een robuuste kopie van het bussignaal Vim tenemen.

De kopieerschakeling 210 is bij voorkeur ingericht voor het voelen van een spanning op de busknoop LIN en voor het veroorzaken van een transitie daarvan in een kopieerstroom die eenkopieersignaal omvat. Dit kan worden gedaan door een weerstand tussen de voedingsknoop Vbat en de busknoop LIN te gebruiken en/of een weerstand tussen de busknoop LIN en de grond GND te gebruiken. De stroom die door de weerstand vloeit is bij voorkeur verder gekopieerd gebruikmakend van een stroomspiegel. Aldus kan de kopieerstroom die het kopieersignaal omvat de stroomuitvoer door de stroomspiegel zijn of de stroom die door de weerstand vloeit wanneer geen stroomspiegel aanwezig is. De kopieerschakeling is meer bij voorkeur ingericht zodat een lekstroom die van de busknoop LIN in de kopieerschakeling 210 stroomt kleiner is dan 20 microampère, en/of zodat een equivalente capaciteit van de kopieerschakeling 210 zoals gezien van de busknoop LIN kleiner is dan 200 pF. Het voordeel van een dergelijke kopieerschakeling 210 is dat de belasting op de bus 1 beperkt wordt en de belasting op de filterschakeling 220 gekend is door ontwerp. Wanneer geen kopieerschakeling aanwezig zou zijn, zou de belasting van de filterschakeling 220 afhankelijk zijn van de bus 1 welke een variabele belasting heeft afhankelijk van de hoeveelheid en het type van de verschillende slaven op de bus 1.

De filterschakeling 220 is ingericht voor het laagdoorlaatfilteren van het kopieersignaal uitgevoerd door de kopieerschakeling 210. De filterschakeling 220 is ingericht voor het verwijderen van verstoringen zoals RF componenten. Het gefilterd signaal wordt geleverd aan een tijdsdifferentieelschakeling 230 en kan ook geleverd worden aan de ontvangstschakeling 400. Opgemerkt wordt dat het frequentiebereik van de bussignalen op de gemeenschappelijke bus 1 veel kleiner is dan de RF verstoringssignalen, zodat het laagdoorlaatfilter de RF verstoringssignalen effectief kan uitfilteren. Bijvoorbeeld, wanneer de driver verbonden is met een LIN bus, is de LIN frequentie typisch tussen 10 kHz en 100 kHz, en de RF verstoringsfrequentie neigt naar 1 MHz of hoger. De filterschakeling 220 kan een laagdoorlaatfilter met een cut-off frequentie tussen 100 kHz en 900 kHz omvatten, meer bij voorkeur tussen 120 kHz en 300 kHz, bijvoorbeeld ongeveer 150 kHz.

De differentieelschakeling 230 is ingericht voor het verkrijgen van een differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop LIN varieert, op basis van het gefilterd signaal. De tijdsdifferentieelschakeling 230 zal een tijdsdifferentieel van het gefilterd signaal nemen, welke een indicatie van de helling van het signaal op de busknoop LIN zal aangeven. De uitvoer 203 van de differentieelschakeling 230 is een stroom (of spanning) die afhankelijk van de helling van het signaal op de busknoop LIN is. Binnenin de mengschakeling 300 (zie figuur 3) zal deze stroom gemengd worden met een stroom die gegenereerd wordt door de LV gate-instelstroom 500. Wanneer de signaalhelling van het signaal op de busknoop LIN te snel is, zal de uitvoer 203 van de differentieelschakeling 230 hoger zijn en zal meer stroom afgetrokken worden van de instelstroom die gegenereerd wordt door de LV gate-instelschakeling 500. Wanneerde signaalhelling van het signaal op de busknoop LIN te traag is, zal de uitvoer 203 van de differentieelschakeling 230 lager zijn en zal minder stroom worden afgetrokken van de instelstroom gegenereerd door de LV gate-instelschakeling 500.

Een tweede implementatie van de terugkoppelingsschakeling 200 wordt voorgesteld in figuur 5. De filterschakeling 220 omvat een laagdoorlaatfilter 222, een pre- filterstroomvormgevingsschakeling 221 tussen de kopieerschakeling 210 en de laagdoorlaatfilter 222, en een post-filterstroomvormgevingsschakeling 223 tussen de laagdoorlaatfilter 222 en de differentieelschakeling 230. De ontvangstschakeling 400 kan verbonden worden met een uitvoer van de laagdoorlaatfilter 222 (zoals getoond) of met een uitvoer van de post- filterstroomvormgevingsschakeling 223 (niet getoond). Optioneel kan een extra stroomvormgevingsschakeling (niet getoond) voorzien worden in een verbindingslijn tussen de uitvoer 204 en de ontvangstsschakeling 400, waarbij de extra stroomvormgevingsschakeling (niet getoond) geoptimaliseerd kan worden voor de ontvangstschakeling 400. Opgemerkt wordt dat zowel de pre-filterstroomvormgevings- en post-filterstroomvormgevingsschakeling 221, 223 getoond zijn in figuur 5, het niettemin ook mogelijk is om één van de twee vormgevingsschakelingen te hebben. De stroomvormgevingsschakelingen 221, 223 worden geïntroduceerd voor het veranderen van het beschikbaar stroombereik van een ander, meer geschikt bereik. Bijvoorbeeld, de stroom die geleverd wordt na de kopieerschakeling 210 zal een minimum- en een maximumwaarde hebben. Deze waarden zijn misschien niet het optimale waarde bereik voor de filter 222, aldus kan de stroom geschaald zijn voor de optimale minimum- en maximumwaarde voor optimale werking van de filter 222. Op gelijkaardige wijze kan de stoom geschaald worden na de filter 222 voor het verkrijgen van een optimaal stroombereik voor de tijdsdifferentieelschakeling 230.

Figuren 6-8 tonen verdere mogelijke implementaties van de terugkoppelingsschakeling 200.

In de uitvoeringsvorm van figuren 6 en 7 is de kopieerschakeling 210 ingericht voor het verkrijgen van een kopieerstroomsignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, en de terugkoppelingsschakeling 200 omvat een stroom-naar-spanningsomvormer 240 die ingericht is voor omvormen van het gefilterd kopieerstroomsignaal in een spanningssignaal. De stroom-naar- spanningsomvormer 240 is aangebracht tussen de filterschakeling 220 en de differentieelschakeling 230.

In de uitvoeringsvorm van figuur 8 omvat de terugkoppelingsschakeling 200 een stroom- naar-spanningsomvormer 240 die ingericht is voor het omvormen van het kopieerstroomsignaal (vóór filtering) in een spanningssignaal, en dit spanningssignaal wordt dan laagdoorlaat gefilterddoor filterschakeling 220. De stroom-naar-spanningsomvormer 240 is aangebracht tussen de kopieerschakeling 210 en de filterschakeling 220. Een verdere uitvoeringsvorm is getoond in figuur 9. De differentieel van het gefilterd signaal kan worden uitgevoerd door twee differentieelschakelingen, één voor de vallende rand en één voor de stijgende rand. Op deze wijze kan het clippen van het gefilterd signaal vermeden worden. De differentieelschakeling 230 omvat een eerste differentieelschakeling 230a die ingericht is voor het verkrijgen van een eerste differentieelsignaal V1 dat representatief is voor een stijgende helling van het signaal op de busknoop op basis van het gefilterd signaal, en een tweede differentieelschakeling 230b die ingericht is voor het verkrijgen van een tweede differentieelsignaal V2 dat representatief is voor een vallende helling van het signaal op de busknoop op basis van het gefilterd signaal. In een andere uitvoeringsvorm geïllustreerd in figuur 10, kan de kopie van het signaal op de busknoop LIN in twee kopieën worden gedaan. Als er slechts één kopie wordt genomen, kan er een clipping van het signaal optreden wanneer Vbat of GND bereikt wordt. Om dit te verhinderen kunnen twee kopieersignalen C1, C2 gebruikt worden: één signaal zal geen clipping hebben wanneer de spanning op de bus GND bereikt, en één zal niet clippen wanneer Vbat bereikt wordt. Na de kopieerschakeling 210 kunnen beiden signalen worden samengevoegd. De kopieerschakeling 210 kan een eerste kopieerschakeling tussen de busknoop LIN en de toevoerknoop Vbat die het eerste kopieersignaal C1 genereert, en een tweede kopieerschakeling tussen de busknoop LIN en de grondknoop GND die het tweede kopieersignaal C2 genereert, omvatten. De filterschakeling 220 is dan ingericht voor het filteren van zowel de eerste en tweede kopieersignalen C1, C2.

Figuur 11 illustreert een verdere uitvoeringsvorm die de kenmerken van de uitvoeringsvorm van figuur 9 en 10 combineert. Figuur 12 illustreert nog een andere uitvoeringsvorm die de kenmerken van de uitvoeringsvorm van figuur 9 en figuur 10 combineert, maar waarin ook de filterschakeling 220 en de stroom-naar- spanningsomvormer 240 in twee verschillende aftakkingen gesplitst werd: de twee kopieersignalen C1, C2 worden verschaft aan de respectievelijke aftakkingen 2214, 2224, 2234, en 221b, 222b, 223b om de respectievelijke gefilterde signalen F1, F2 te verkrijgen; de twee gefilterde signalen F1, F2 worden voorzien aan de respectievelijke stroom-naar-spanningsomvormer 2404, 240b om de respectievelijke spanningssignalen T1, T2 te verkrijgen, en de spanningssignalen T1, T2 worden voorzien aan de respectievelijke eerste en tweede differentieelschakelingen 2304, 230b.

Figuren 13A-13C illustreren verschillende uitvoeringsvormen van de kopieerschakeling 210. In de uitvoeringsvorm van figuur 13A omvat de kopieerschakeling 210 een eerste kopieerschakeling 2104 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat die een eerste Kopieersignaal C1 genereert, en een tweede kopieerschakeling 210b tussen de busknoop LIN en de grondknoop GND die een tweede kopieersignaal C2 genereert. De eerste kopieerschakeling 2104 omvat een eerste stroomspiegel 2154 met een eerste aftakking 2164 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat, en met een tweede aftakking 217a die een eerste stroomspiegel genereert bij een eerste uitvoer V1, u. De eerste aftakking 2164 omvat verder een weerstand 2184 en een diode 219a. Op gelijkaardige wijze omvat de tweede kopieerschakeling 210b een tweede stroomspiegel 215b met een eerste aftakking 216b tussen de busknoop LIN en de grondknoop GND, en met een tweede aftakking 217b die een tweede stroomspiegel C2 genereert. De eerste aftakking 216b omvat verder een weerstand 218b en een diode 219b. De eerste kopieerschakeling 2104 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat zal in staat zijn spanningen lager dan Vbat — Vth te kopiëren, waarbij Vth de som is van de drempelspanning van een transistor van de stroomspiegel 2154 en de voorwaartse spanning op de diode 219a. De tweede kopieerschakeling 210b tussen de voedingsknoop Vbat en de grondknoop GND zal in staat zijn de spanning boven Vth te kopiëren, waarbij Vth de som is van de drempelspanning van een transistor van de stroomspiegel 215b en de voorwaartse spanning van de diode 219b. Door zowel de eerste als tweede kopieerschakeling 2104, 210b te hebben, kunnen alle spanningsniveaus worden gekopieerd.

In de uitvoeringsvorm van figuur 13B omvat de kopieerschakeling 210 een stroomspiegel 215 met een eerste aftakking 216 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat, en met een tweede aftakking 217 die een stroomspiegel C genereert bij een uitvoer V1, u. De eerste aftakking 216 omvat verder een weerstand 218 en een diode 219. Een extra aftakking 213 wordt verschaft voor het geleiden van een stroom van de busknoop LIN naar de grond GND wanneer de busknoop LIN hoog is: de extra aftakking 213 is verbonden tussen de grond GND en een tussenknoop tussen de weerstand 218 en diode 219. De extra aftakking 213 omvat verder een weerstand 218’ en een diode 219’ alsook een stroombron 212. Door de extra aftakking 213 te voorzien, is het spanningsbereik dat gekopieerd kan worden niet gelimiteerd door Vbat — Vth.

In de uitvoeringsvorm van figuur 13C omvat de kopieerschakeling 210 een eerste kopieerschakeling 2104 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat die een eerste kopieersignaal C1 genereert, en een tweede kopieerschakeling 210b tussen de busknoop LIN en de grondknoop GND die een tweede kopieersignaal C2 genereert. De eerste kopieerschakeling 2104 omvat een eerste dubbele stroomspiegel 2154, 215a’ met een eerste aftakking 2164 tussen de busknoop LIN en de voedingsknoop Vbat, en met een tweede aftakking 2174 die een eerste stroomspiegel C1 genereert bij een eerste uitvoer V1, u. De eerste aftakking 2164 omvat verder eenweerstand 218a. Op gelijkaardige wijze omvat de tweede kopieerschakeling 210b een tweede dubbele stroomspiegel 215b, 21b’ met een eerste aftakking 216b tussen de busknoop LIN en een grondknoop GND, en met een tweede aftakking 217b die een tweede stroomspiegel C2 genereert. De eerste aftakking 216b omvat verder een weerstand 218b. Door “dubbele” stroomspiegels te verschaffen kan de nauwkeurigheid van de kopieerschakeling 210 verder worden verbeterd.

De uitvoeringsvormen van figuren 13A-13C laten toe een goede kopie (één van een kopieersignaal C, of twee kopieersignalen C1, C2) te verkrijgen ongeacht de toestand van de busknoop LIN en de impact op de gemeenschappelijke bus bijvoorbeeld in termen van belastingen en lekkage te beperken.

Figuren 14A en 14B illustreren mogelijke uitvoeringsvormen van de filterschakeling 220.

In de uitvoeringsvorm van figuur 14A omvat de filterschakeling 220 een eerste stroomspiegel 2254 met een eerste aftakking 226 tussen een eerste invoerpin die een kopieersignaal C (optioneel kan dit een gevormd kopieersignaal C zijn) ontvangt en de grond GND, en met een tweede aftakking die deel is van een gemeenschappelijke aftakking 217 die ook een eerste aftakking van een tweede stroomspiegel 215 bevat. De gemeenschappelijke aftakking 217 strekt zich uit tussen de grond GND en een DC voedingsspanning Vcc. Deze DC voedingsspanning Vcc is verschillend van de voedingsspanning Vbat die verbonden is met de voedingsknoop van de driver. De DC voedingsspaninning Vcc kan bijvoorbeeld een SV DC voedingsspanning zijn. De DC voedingsspanning Vcc kan worden gegenereerd op basis van de voedingsspanning Vbat (typisch een batterijspanning, bijvoorbeeld tussen 5V en 20V). Alternatief kan de DC voedingsspanning Vcc voortkomen uit een afgescheiden voedingsbron. De mogelijkheid voor het gebruiken van een DC voedingsspanning Vcc is ook één van de voordelen die het gevolg zijn van het gebruik van een kopieerschakeling 210; immers, door het gebruik van een kopieerschakeling 210 kan de verdere schakeling (i.e. de filterschakeling 220, de differentieelschakeling 230, en de mengschakeling 300) in het LV domein gemaakt worden, wat resulteert in minder ruis en de mogelijkheid voor het gebruik van LV transistoren. De tweede stroomspiegel 225b omvat een tweede aftakking 228 die zich uitstrekt tussen de DC voedingsspanning Vec en de uitvoerpin “filter”, en genereert een filteruitvoersignaal F in de aftakking 228. De eerste aftakking 216 van de eerste stroomspiegel 2254 is in parallel verbonden met een condensator 2214. De eerste aftakking van de tweede stroomspiegel 225b is in parallel verbonden met een condensator 221b. Het filteren wordt hoofdzakelijk bepaald door de parallelle verbinding van de equivalente weerstand van de stroomspiegel 2254 en de condensator 2214, enerzijds, en door de parallelle verbinding van de equivalente weerstand van de stroomspiegel 22b en de condensator 221b, anderzijds. De waarden van de condensators 2214, 221b kunnen worden gekozen voor het verkrijgen van een geschikte filtermg.

De uitvoeringsvorm van figuur 14B is gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm van figuur 14A, met dit verschil dat de stroomspiegels geïmplementeerd zijn als dubbele stroomspiegels 2254, 2254 en 225b, 225b’.

Figuur 15 is een schakeldiagram van een voorbeelduitvoeringsvorm van een stroom-naar- spanningsschakeling 240 en een differentieelschakeling 230. De differentieelschakeling 230 omvat een eerste differentieelschakeling 230a tussen de uitvoerknoop 247 van de stroom-naar- spanningsschakeling 240 en een eerste uitvoerknoop der+ die een eerste differentieelsignaal V1 genereert, en een tweede differentieelschakeling 230b tussen de uitvoerknoop 247 en een tweede uitvoerknoop der- die een tweede differentieelsignaal V2 genereert. De eerste differentieelschakeling 2304 omvat een eerste stroomspiegel 2254 met een eerste aftakking 2364 en met een tweede aftakking 2374 waarin het eerste differentieelsignaal V1 gegenereerd is. De eerste differentieelschakeling 230a omvat een condensator 2314 die verbonden is tussen de uitvoerknoop 247 en de eerste aftakking 23624, en een stroombron 232a die verbonden is met een DC voedingsspanning Vcc voor het genereren van een DC stroom in de eerste aftakking 236a. Deze DC stroom wordt gevarieerd afhankelijk van het signaal op de knoop 247 door de condensator 231a. Op gelijkaardige wijze omvat de tweede differentieelschakeling 230b een eerste stroomspiegel 225b met een eerste aftakking 236b en een tweede aftakking 237b waarin het tweede differentieelsignaal V2 wordt gegenereerd. De tweede differentieelschakeling 230b omvat een condensator 231b die verbonden is tussen de eerste uitvoerknoop 247 en de eerste aftakking 236b, en een stroombron 232b die verbonden is tussen de grond GND voor het genereren van een DC stroom in de eerste aftakking 236b. Deze DC stroom wordt gevarieerd afhankelijk van het signaal op de knoop 247 doorheen de condensator 231b.

Figuren 16A en 16B zijn schakelschema’s van verschillende voorbeelduitvoeringsvormen van een mengschakeling 300 en een gate-instelschakeling 500. De mengschakeling 300 omvat een optrekschakeling 3004 met een stroomspiegel 3204 en een pull-down schakeling 300b met een stroomspiegel 320b. Op gelijkaardige wijze omvat de gate-instelschakeling 500 een optrekschakeling 5004 met een stroomspiegel 5204 en een pull-down schakeling 500b met een stroomspiegel 520b. De mengschakeling 300 ontvangt een signaal “niet TX” voor het activeren van ofwel de optrekschakeling 300a of de pull-down schakeling 300b. De gate-instelschakeling 500 ontvangt een signaal “TX” voor het activeren van ofwel de optrekschakeling 500a of de pull- down schakeling 500b. De invoerspanning op de “TX” en “niet TX” kan hoog of laag zijn zodat de optrekschakeling 3004, 500a of optrekschakeling 300b, 500b ingeschakeld wordt. De optrekschakeling 3004, 500a zal de stroomspiegel 3204, 5204 inschakelen of uitschakelen. De pull- down schakeling 300b, 500 zal de stroomspiegel 320b, 520b inschakelen of uitschakelen. Destroomspiegel 3204 ontvangt een eerste differentieelsignaal V1 dat uitgevoerd wordt door de differentieelschakeling 230 (zie ook figuur 15). De stroomspiegel 320b ontvangt een tweede differentieelsignaal V2 dat uitgevoerd wordt door de differentieelschakeling 230 (zie ook figuur 15). De stroomspiegel 520b ontvangt een eerste DC stroom 530a en de stroomspiegel 520b ontvangt een tweede DC stroom 530b.

Wanneer “TX” hoog is, zal de instelstroom Ibias die gegenereerd wordt door de gate- instelschakeling 500 positief zijn zodat de instelstroom naar de gate stroom. De mengschakeling 300 genereert een stroom Icor die het tegenovergestelde is van de instelstroom Ibias, wat resulteert in een gecorrigeerde stroom die vloeit naar de gate met een waarde [Ibias| - [Icor|. De pull-down schakeling 500b zal de stroomspiegel 520b uitschakelen en de stroomspiegel 5204 zal worden ingeschakeld, wat resulteert in een stroom die vloeit naar de gate. De optrekschakeling 300a zal de stroomspiegel 3204 uitschakelen (“niet TX” zal laag zijn) en de stroomspiegel 520b inschakelen, wat resulteert in een stroom die vloeit van de gate naar de grond wanneer de signaalhelling van het signaal op busknoop LIN te snel is, meer stroom [Icor| zal worden afgetrokken van de instelstroom |Ibias|. Wanneer de signaalhelling van het signaal van de busknoop LIN te traag is, zal minder stroom [Icor| worden afgetrokken van de instelstroom [Ibias].

Wanneer “TX” laag is, zal de instelstroom Ibias die gegeneerd wordt door de gate- instelschakeling 500 negatief zijn zodat de instelstroom vloeit van de gate in de gate- instelschakeling 500. De mengschakeling 300 genereert een stroom Icor die tegenover de instelstroom Ibias is, wat resulteert in een gecorrigeerde stroom die uit de gate vloeit met een waarde [Ibias| - [Icor|. De optrekschakeling 3004 zal de stroomspiegel 5204 uitschakelen en de stroomspiegel 520 b inschakelen, wat resulteert in een stroom die vloeit van de gate naar de grond. De optrekschakeling 300b zal de stroomspiegel 3204 uitschakelen (“niet TX” zal hoog zijn) en de stroomspiegel 5204 inschakelen, wat resulteert in een stroom die vloeit naar de gate. Nogmaals, wanneer de signaalhelling van het signaal op de busknoop LIN te snel is, zal meer stroom |Icor| worden afgetrokken van de instelstroom [Ibias|. Wanneer de signaalhelling van het signaal op busknoop LIN te laag is, zal minder stroom [Icor| worden afgetrokken van de instelstroom [Ibias|. In de uitvoeringsvorm van figuur 16B omvat de mengschakeling 300 verder een onderbrekingstransistor 3104 in serie met de optrekschakeling 300a en een onderbrekingstransistor 310b in serie met de pull-down schakeling 300b. Op gelijkaardige wijze omvat de gate- instelschakeling verder een onderbrekingstransistor 5104 in serie met de optrekschakeling 500a en een onderbrekingstransistor 510b in serie met de pull-down schakeling 500b. Deze onderbrekingstransistoren 3104, 310b, 5104, 510b zullen het uitschakelen van het stroompad wanneer de respectievelijke aftakking niet gebruikt wordt toelaten, zodat elke lekstroom verder wordt verminderd.

Andere voorbeelduitvoeringsvormen zijn gerelateerd aan een Lokaal Interconnect Netwerk dat een gemeenschappelijke bus en meerdere drivers omvat. Één of meerdere drivers van de meerdere drivers kan zoals hierboven beschreven in verband met de figuren geïmplementeerd worden, waarbij elke driver met zijn busknoop verbonden is aan de gemeenschappelijke bus. Één driver van de meerdere drivers kan worden ingericht voor het functioneren als een meester, en één of meerdere andere drivers daarvan kan worden ingericht voor het functioneren als één of meerdere slaven.

Hoewel de principes van de uitvinding hierboven zijn uiteengezet in verband met specifieke uitvoeringsvormen, dient het duidelijk te zijn dat deze beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld wordt gemaakt en niet als cen beperking van de beschermingsomvang die bepaald wordt door de bijgevoegde conclusies.

VERTALING VAN DE FIGUREN Figuur 1 Cioad Ciaad

Figuur 3 400 ontvanger 200 terugkoppelingsschakeling 110 HV gate-instelschakeling 500 LV gate-instelschakeling 700 voorlaadschakeling 600 ontlaadschakeling Figuur 4 time derivate tijdsafgeleide filter filter copy kopie Figuren 5-12 time derivate tijdsafgeleide post-filter current shaping pre-filterstroomvorming filter filter pre-filter curring shaping postfilterstroomvorming copy kopie

Claims (27)

Conclusies

1. Een driver voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting, waarbij de driver een voedingsknoop (Vbat) voor verbinding met een spanningsvoeding, een busknoop (LIN) voor verbinding met de gemeenschappelijke bus, een zendgegevensinvoerknoop (TX) en een ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX) heeft, waarbij de driver omvat: - cen optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, - een driverschakeling (100) die ingericht is voor het trekken van een stroom van de gemeenschappelijke bus in functie van een signaal op de zendgegevensinvoerknoop, waarbij de driverschakeling een regelinvoer (Vc) heeft die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop, - een terugkoppelingsschakeling (200) die ingericht is voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer (Vc) van de driverschakeling; waarbij de terugkoppelingsschakeling omvat: - een kopieerschakeling (210) die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopieersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, - een filterschakeling (220) die ingericht is voor het laagdoorlaatfilteren van het ten minste één kopieersignaal voor het verkrijgen van ten minste één gefilterd signaal, - een differentieelschakeling (230) die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop varieert op basis van het ten minste één gefilterd signaal.

2. De driver volgens conclusie 1, waarbij de optrekschakeling een diode (D1) en weerstand (R1) omvat die in serie verbonden zijn.

3. De driver volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende een mengschakeling (300) die ingericht is voor het mengen van ten minste één differentieelsignaal met een invoersignaal dat representatief is voor een signaal op de zendgegevensinvoerknoop voor het verschaffen van een gecorrigeerd signaal aan de regelinvoer van de driverschakeling.

4. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de mengschakeling ingericht is voor het genereren van het invoersignaal als cen positieve of cen negatieve stroom afhankelijk van cen niveau van het signaal op de zendgegevensinvoerknoop.

5. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de terugkoppelingschakeling verbonden 1s met de ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX) zodanig dat ten minste één gefilterdsignaal of een signaal dat representatief is voor het ten minste één gefilterd signaal verschaft wordt aan de ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX).

6. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de driverschakeling (100) een serieschakeling van een laagspanningstransistor (M11), een hoogspanningstransistor (M12) en een diode (D2) omvat, waarbij de laagspanningstransistor de regelinvoer heeft.

7. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de kopieerschakeling ten minste één stroomspiegelschakeling (2154, 215b) omvat.

8. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de kopieerschakeling (210) een eerste stroomspiegel (215a) met een eerste aftakking (216a) tussen de busknoop en de voedingsknoop omvat en een tweede aftakking (217a) welke een eerste spiegelstroom genereert, en een tweede stroomspiegel (215b) met een eerste aftakking (216b) tussen de busknoop en een grondknoop en een tweede aftakking (217b) welke een tweede spiegelstroom genereert, en waarbij de filterschakeling ingericht is voor het filteren van zowel de eerste als de tweede spiegelstroom.

9. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de kopieerschakeling (210) ingericht is zodat een lekstroom die van de busknoop in de kopieerschakeling stroomt kleiner is dan 20 microampere; en/of zodat een equivalente capaciteit van de kopieerschakeling zoals gezien van de busknoop kleiner is dan 250 pF.

10. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de kopieerschakeling ingericht is voor het meten van een spanning op de busknoop en voor het veroorzaken van een transitie daarvan in ten minste één kopieerstroom die het ten minste één kopieersignaal vormt.

11. Een driver voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting, waarbij de driver een voedingsknoop (Vbat) voor verbinding met een spanningsvoeding, een busknoop (LIN) voor verbinding met de gemeenschappelijke bus, een zendgegevensinvoerknoop (TX) en een ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX) heeft, waarbij de driver omvat: - cen optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, - een driverschakeling (100) die ingericht is voor het trekken van een stroom van de gemeenschappelijke bus in functie van een signaal op de zendgegevensinvoerknoop, waarbij de driverschakeling een regelinvoer (Vc) die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop heeft,

- een terugkoppelingsschakeling (200) die ingericht is voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer (Vc) van de driverschakeling; waarbij de terugkoppelingsschakeling een filterschakeling (220) omvat die ingericht is voor het laagdoorlaatfilteren van ten minste één signaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop voor het verkrijgen van ten minste één gefilterd signaal, waarbij de terugkoppelingsschakeling verbonden is met de ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX) zodat het ten minste één gefilterd signaal of een signaal representatief voor het ten minste één gefilterd signaal verschaft wordt aan de ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX).

12. De driver volgens de voorgaande conclusie, waarbij de optrekschakeling een diode (D1) en weerstand (R1) omvat die in serie verbonden zijn.

13. De driver volgens conclusie 11 of 12, verder omvattende een differentieelschakeling (230) die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één differentieelsignaal dat representatief is voor de snelheid waarmee het signaal op de busknoop varieert op basis van het ten minste één gefilterd signaal.

14. De driver volgens de voorgaande conclusie, verder omvattende een mengschakeling (300) die ingericht is voor het mengen van ten minste één differentieelsignaal met een signaal op de zendgegevensinvoerknoop voor het verschaffen van een gecorrigeerd signaal aan de regelinvoer van de driverschakeling.

15. De driver volgens één der conclusies 12-14, waarbij de terugkoppelingsschakeling verder een kopieerschakeling (210) omvat die ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopieersignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, en verbonden is voor het verschaffen van het ten minste één kopieersignaal aan een invoer van de filterschakeling.

16. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de filterschakeling (220) een laagdoorlaatfilter (220) omvat en ten minste één van: een pre-filtervormgevingsschakeling (221) tussen de kopieerschakeling en de laagdoorlaatfilter, een post-filtervormgevingsschakeling (223) tussen de laagdoorlaatfilter en de differentieelschakeling.

17. De driver volgens de voorgaande conclusie, waarbij de ontvangstgegevensuitvoerknoop verbonden is met een uitvoer van de laagdoorlaatfilter (222) of met een uitvoer van de post- filterstroomvormgevingsschakeling (223).

18. De driver volgens één der conclusies 1-11 of 15, optioneel in combinatie met conclusie 16 of 17, waarbij de kopieerschakeling ingericht is voor het verkrijgen van ten minste één kopieerstroomsignaal dat representatief is voor een signaal op de busknoop, waarbij de terugkoppelingsschakeling een stroom-naar-spanningsomvormer (240) omvat die ingericht is voor het omvormen van ten minste één kopieerstroomsignaal in ten minste één spanningssignaal, waarbij de stroom-naar-spanningsomvormer aangebracht is tussen de filterschakeling (220) en de differentieelschakeling (230) of tussen de kopieerschakeling (210) en de filterschakeling (220).

19. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de differentieelschakeling (230) een eerste differentieelschakeling (2304) omvat die ingericht is voor het verkrijgen van een eerste differentieelsignaal (V1) dat representatief is voor een stijgende helling van het signaal op de busknoop op basis van het ten minste één gefilterd signaal, en een tweede differentieelschakeling (230b) die ingericht is voor het verkrijgen van een tweede differentieelsignaal (V2) dat representatief is voor een dalende helling van het signaal op de busknoop op basis van het ten minste één gefilterd signaal.

20. De driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de terugkoppelingsschakeling in MOS technologie geïmplementeerd is.

21. Een driver voor plaatsing tussen een gemeenschappelijke bus, zoals een Local Interconnect Network (LIN) bus, en een logische inrichting, waarbij de driver een voedingsknoop (Vbat) voor verbinding met een spanningsvoeding, een busknoop (LIN) voor verbinding met de gemeenschappelijke bus, cen zendgegevensinvoerknoop (TX) en een ontvangstgegevensuitvoerknoop (RX) heeft, waarbij de driver omvat: - een optrekschakeling tussen de voedingsknoop en de busknoop, - een driverschakeling (100) die ingericht is voor het trekken van een stroom van de gemeenschappelijke bus in functie van een signaal op de zendgegevensinvoerknoop, waarbij de driverschakeling een regelinvoer (Vc) heeft die verbonden is met de zendgegevensinvoerknoop, - een terugkoppelingsschakeling (200) die ingericht is voor het verschaffen van een terugkoppeling van de gemeenschappelijke bus naar de regelinvoer (Vc) van de driverschakeling; waarbij de driverschakeling een laagspanningstransistor, een hoogspanningstransistor en een diode omvat die in serie verbonden zijn, waarbij de laagspanningstransistor de regelinvoer heeft.

22. De driver volgens de voorgaande conclusie, waarbij de optrekschakeling een diode (D1) en weerstand (R1) omvat die in serie verbonden zijn.

23. De driver volgens conclusie 21 of 22, waarbij de laagspanningstransistor een laagspannings-MOSFET is, en de hoogspanningstransistor een hoogspannings-MOSFET is.

24. De driver volgens de voorgaande conclusie, waarbij de gate van de hoogspannings- MOSFET direct of indirect verbonden is met een DC spanningsvoeding.

25. De driver volgens de voorgaande conclusie, waarbij een regelinvoer van de hoogspanningstransistor gekoppeld is met een push-pull schakeling tussen de voedingsknoop en de grond, waarbij de push-pull schakeling wordt ingesteld door de DC spanningsvoeding.

26. De driver volgens één der conclusies 21-25, waarbij een regelinvoer van de hoogspanningstransistor verbonden is met een condensator die ingericht is voor het wegdraineren van RF signalen.

27. Een local interconnect network omvattende een gemeenschappelijke bus en meerdere drivers omvattende ten minste één driver volgens één der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één driver verbonden is met de busknoop van de gemeenschappelijke bus.