CN101194243A - 收发器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种收发器，它包括经由总线系统(11)用于发射和接收信号的发射器(10)和接收器(13)，以及发射器控制单元(12)，此收发器确保最小的电磁辐射。提出了配备给收发器(100)用于监视所发射的信号的监视电路(14)，此电路提供了这样的可能性，即，对信号边缘进行逐步调节使其达到期望的信号形状。

Description

收发器

技术领域

本发明涉及一种收发器，它包括经由总线系统用于发射和接收信号的发射器和接收器，以及发射器控制单元。

背景技术

在实践中，收发器的各种实施例已被所属领域的技术人员了解和熟悉。收发器用于经由总线系统发射和接收信号或信息。总线系统可以是有线的也可以是无线的。能被任意构成并例如把信号提供到电线的发射器被用于发射信号。这些信号还能被其它收发器，即接收器，接收，还可能被处理或者被传递。

例如在汽车技术领域，由于经由总线发射信号，因此，收发器以发射的电磁波不影响或干扰汽车上的其它系统(例如无线电或GPS接收器)的方式发射信号是必要的。类似地，其它收发器或者总线系统也不被影响。为此目的，收发器的辐射应被最小化。收发器不受外界例如汽车内其它部件的电磁干扰的影响也是必要的。

在双线总线系统中，已知信号经由总线的两条线对称发射，因此从这两条线发出的电磁场相互叠加并抵消。而且，形成为例如正弦波或阶梯状边缘的信号边缘可能被以如下方式影响，这种方式是，干扰辐射仅发生在最小电磁频率范围内，而在该频率范围外几乎不产生总线系统辐射或收发器辐射。

然而，它具有的缺点是产生于此系统的辐射大大依赖于收发器的制造公差和总线系统的实际执行。总线系统的任何不对称性增加了不能被收发器充分补偿的辐射。

为此目的，已知的方案是提供一个反馈回路，采用此反馈回路监视发射信号，如果必要的话，也可以改变信号边缘的形状用以获得发射信号更好的对称性。然而，如果总线系统被外界电磁场影响的话，也会导致一个反馈，结果是导致发射信号的有害改变，因此经由总线系统的数据交换应该被阻止。

US6,484,223描述了一种发射器和用于数据交换的总线系统。该发射器发射了正弦半波的信号。在此系统中，依赖于外界影响的信号形状的改变是不可能的。

US5,732,106描述了用于产生通过D/A转换生成的正弦半波形的信号边缘的装置。

US2004/0135646 A1描述了一种数据发射网络对总线系统的特征阻抗的适应性，在这个网络中产生于总线系统的干扰能被滤出。

US2003/0163748 A1描述了通过经由总线系统在信号传输中产生时钟信号来减少电磁辐射，以便把电磁波频谱分配于一个更宽频率范围上。此系统不提供信号形状的改变。

JP9-298563描述了一种用于二进制数据发射的电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种收发器，此收发器具有相当低的辐射并且不易受到外界电磁影响。

通过权利要求1限定的特征实现这个目的。

本发明基本思想是用于监视发射信号的监视电路被指定给收发器或者指定给用于发射真实信号的发射器。很明显的是此监视电路集成在优选地形成为集成电路的收发器里。为此目的，监视电路监视和评价经由总线系统发射的信号的一个或多个边缘来判断发射信号是否在优选可调节的容差范围内。如果监视得到的结论是发射信号偏离预定义形状太多，则监视电路控制收发器中的发射器控制单元以使发射器发射一个稍微改变的信号，从而使其再次在容差范围内。随后，优选地以影响发射器所发射信号的形状的参数稍微增大或者稍微减小来补偿预定偏差的方式，来对发射器控制单元进行控制。在该方面，只有变化趋势(即参数是增大还是减小)以及此参数随后的改变才是重要的。例如，多个连续的步骤可以实现这个目的，在这些步骤里，监视电路监视参数的预定改变是否导致发射信号的形状再次接近期望值或预期值的情形。一个可能的参数可以是边缘陡度。

很明显地是，参数的改变不会发生在发射过程进行中，而仅仅发生在这些过程之间的间隔中，以避免在发射过程中信号改变，因为这会导致接收器的错误译码。由于发射器通常在很高频率下发射信号，因此收发器能在几秒钟内相对迅速地实现同外界干扰所产生的变化条件相适应，这是因为每次发射过程后，监视电路都会稍微改变参数。

本发明的收发器的优点是它能独立地使它的发射器级适应于闭环总线系统的真实物理环境，这样就提供最小辐射的数据发射，避免了在总线上对外界干扰有较高敏感。

本发明的有益的实施例在独立权利要求里有定义。

由权利要求2的特征限定的监视电路能监视多个参数，每个参数都各自影响发射器所发射信号的边缘形状。这些参数能被监视电路或发射器控制单元在下个发射过程里独立地或共同地稍微增大或减小，用以再次获得在容差范围内的信号边缘形状。

如权利要求3所限定，逐步改变参数以确定例如参数的逐步增大导致期望的结果。如果情况不是这样的话，那么在随后的发射过程中参数被逐步减小。所属领域的技术人员可以依据相关的参数选择步进尺度。然而理论上连续地改变参数也是可能的。

如权利要求4限定的这种收发器优选地与所属领域的技术人员已知的单线或双线总线系统一起使用。在此系统里，信号经由一条或两条电线而被分别地发射或接收。

如权利要求5所限定，监视电路，尤其处于双线总线系统内的监视电路能影响发射器所发射信号的对称性，用以经由两条电线获得可能的对称信号，这样几乎没有电磁辐射产生。为此目的，相应参数还可逐步改变以在监视电路已检测到例如由外部影响导致的非对称性之后再次获得对称信号。

如果监视电路在多个信号或测量过程中连续地发现一个未定的、不正确的结果，就可估计存在相当大的外界干扰，在这种情况下不能通过调节信号或调节边缘形状来进行补偿。在这种情况下，如权利要求6限定的收发器能提供一个警报信号，用以通知用户有关于该外部干扰的存在。该警报信号也可以被提供给收发器的主系统。在这种情况下，监视电路或发射控制单元形成输出信号以使得即使存在外界干扰，连接到总线系统的其它收发器也能可靠地接收这些输出信号。为此目的，信号边缘优选地被调节成为非常陡直。这样确实将导致增加辐射，但是它却保证了在总线系统种进行可靠的信号发射。

依赖于被监视电路或发射器控制单元改变的参数，必须执行不同次数的连续测量或监视操作用以可靠地确定是否已获得期望的结果。因此，一直执行到参数被改变的测量次数依赖于被监视的参数，如权利要求7所限定。

当监视电路在多次连续测量中检测到一个正确信号的发射或者一个期望的信号形状，则优选地集成在收发器里的计数器被增加，即被加一，如权利8所限定。当测量产生一个不正确的结果时，计数被减小一。因此，发射器参数必须开始改变的测量次数依赖于计数，因为直到计数为零时参数才被改变。

如权利要求9所限定，监视电路可以被禁用，尤其可通过收发器的主系统来实现，在此系统里，发射器的信号发射的参数随后逐步地或直接地采用固定值，在正常情况下，即没有外界影响情况下，这些值确保了可靠操作。如上文所述，这些参数值也可以被采用以使尽管存在大的外界干扰，仍能保证可靠的操作或信息的安全发射。在这种情况下，例如主系统可以预定随后执行哪种操作模式。

参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其它方面将显而易见并将被阐明。

附图说明

图1是收发器的框图。

具体实施方式

在图1的框图中示出了一个收发器100的基本结构。收发器100基本上包括一个发射器10，用于经由总线系统11向例如也连接到总线系统11的相似收发器100和用于接收信号的接收器13发射信号。总线系统11，如单线或双线的总线系统，在图中仅以示意形式示出。收发器100优选地以集成电路形式构成。

发射器10由发射器控制单元12控制，发射器控制单元能够以期望方式改变例如发射器10经由总线系统11发射的信号的形状。改变信号形状的参数可能是例如边缘陡度或波长。

收发器100另外包括也同总线连接的监视电路14，用以监视由发射器10提供到总线系统11的信号的形状。尤其是，由发射器10产生的信号可以同总线系统11上实际出现的信号相比较从而可检测到偏差。当监视电路14检测到发射信号同期望的信号形状有偏差时，监视电路14以下述方式控制发射器控制电路12：一个或多个影响发射器10所发射信号的形状的参数被优选地逐步增大或减小，用以再次获得期望的信号形状。

而且，监视电路14也可以被例如收发器100的主系统禁用。接下来，可以以尽管存在巨大的外部干扰但信号仍能被可靠地发射的方式控制收发器100。为此目的，尤其是可以增大发射信号的边缘陡度。

参考数字列表

100    收发器

10     发射器

11     总线系统

12     发射器控制电路

13     接收器

14     监视电路

Claims (9)

1.一种收发器(100)，包括用于经由总线系统(11)发射和接收信号的发射器(10)和接收器(13)，以及发射器控制单元(12)，其特征在于：为所述收发器(100)配备用于监视所发射的信号的监视电路(14)。

2.根据权利要求1所述的收发器(100)，其特征在于：多个信号参数能被监视。

3.根据权利要求1或2所述的收发器(100)，其特征在于：参数能被逐步改变。

4.根据权利要求1到3中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：所述总线系统(11)是单线或者双线总线系统。

5.根据权利要求1到4中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：所述监视电路(14)能够影响所发射的信号的对称性。

6.根据权利要求1到5中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：当检测到外界干扰时，会提供一个警告信号，另外，可以以使可靠的数据发射成为可能的方式来逐步调节信号边缘。

7.根据权利要求1到6中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：导致参数改变的多次测量是可依赖于参数而调节的。

8.根据权利要求1到7中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：配备给收发器(100)一个计数器，其中在正确测量的情况下该计数器的计数值是可增加的，在错误测量的情况下该计数器的计数值是可减少的，并且仅当计数值为零值时改变参数。

9.根据权利要求1到8中任何一个所述的收发器(100)，其特征在于：监视电路(14)尤其可通过一主系统而被禁用，随后收发器(100)将在固定参数下操作。

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