CN108353041A - 通信节点 - Google Patents

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岸上友久
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Abstract

通信节点被连接于传送线路(3)，该传送线路(3)通过作为一对信号线的高电位侧信号线(3P)和低电位侧信号线(3N)传送在高、低的2值电平变化的差动信号。通信节点具备：线间电位检测部(6)，检测一对信号线间的中间电位；节点电位检测部(7)，检测被供给到通信节点自身中的动作用电源电压的中间电位；电压调整部(8)，检测由上述线间电位检测部及上述节点电位检测部分别检测出的两个中间电位的差，根据上述差调整上述动作用电源电压。

Description

通信节点
相关申请的相互参照
本申请基于2015年9月24日提出的日本专利申请第2015－186797号，在此引用其全部内容。
技术领域
本公开涉及连接在传送差动信号的传送线路上的通信节点。
背景技术
在经由传送线路传送数字信号的情况下，在接收侧，有通过在信号电平变化的定时信号能量的一部分反射而发生过冲或下冲那样的波形的畸变、即振铃的情况。并且，以往关于抑制波形畸变的技术进行了各种各样的提案。例如在专利文献1中，公开了一种当传送路的电压电平在低、高间变迁时、仅在不给通信带来影响的一定期间中使阻抗匹配来抑制振铃的技术(参照专利文献1中图8～图11)。
在专利文献1的第5实施例中，公开了一种作为振铃抑制用的元件而在高电位侧信号线与低电位侧信号线之间并联连接着N沟道MOSFET、P沟道MOSFET的结构。通过使前者在电源Vcc－低电位侧信号线间的电压下动作、后者在高电位侧信号线－地电位间的电压下动作，从而即使在通信节点的地电位中发生了偏移的情况下，也通过某一方的元件而振铃被抑制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 5498527B2
发明内容
但是，如果在通信节点的地电位没有发生偏移，则与双方的元件同时动作的情况相比较，由于发生了偏移而仅某一方的元件动作的情况振铃抑制效果降低。
本公开的目的是提供一种能够消除地电位的差的通信节点。
根据本公开的一技术方案，通信节点，由线间电位检测部检测一对信号线间的中间电位，由节点电位检测部检测被供给到通信节点自身中的动作用电源电压的中间电位。并且，电压调整部检测由线间电位检测部及节点电位检测部分别检测出的两个中间电位的差，根据该差来调整动作用电源电压。
如果这样构成，则即使在初始状态下在连接在传送线路上的多个通信节点的各通信节点的地电位间产生差，也自动地进行调整以使电位差消失。因而，经由传送线路被传送的差动信号的电平在任一通信节点中都相等，能够可靠地进行通信。
附图说明
关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得明确。
图1是第1实施方式，表示通信节点的结构的功能框图。
图2是第2实施方式，表示通信节点的结构的功能框图。
图3是第3实施方式，表示通信节点的结构的功能框图。
图4是第4实施方式，表示通信节点的结构的功能框图。
具体实施方式
(第1实施方式)
如图1所示，通信节点1所具备的收发电路2，连接着包含作为一对信号线的高电位侧信号线3P、和低电位侧信号线3N而构成的传送线路3。另外，也可以代替收发电路2而是发送电路或接收电路。对于恒压电路4，从外部的电源5供给例如电压12V的电源电压VB。恒压电路4例如由带隙基准电路等构成，从电源电压VB生成例如电压5V的动作用电源电压VDD，向收发电路2等供给。收发电路2驱动传送线路3，将差动信号向其他的通信节点发送，此外，经由传送线路3接收由其他通信节点发送的差动信号。
在高电位侧信号线3P、低电位侧信号线3N间，连接着总线中间电位检测电路6。总线中间电位检测电路6也被称作线间电位检测电路或线间电位检测部。例如包含串联连接着两个电阻元件的分压电路而构成，检测信号线3P、3N间的中间电位VMB。中间电位VMB例如在标准值下是2.5V，如果传送线路3是非驱动状态，则信号线3P、3N的电位分别呈现中间电位VMB。该中间电位VMB根据发送差动信号的发送节点作为基准的地电位而在接收节点侧变动。
在电源电压VDD与通信节点1的地电位GND之间，连接着节点中间电位检测电路7(也被称作自节点中间电位检测电路7)。节点中间电位检测电路7也同样，包含串联连接着两个电阻元件的分压电路而构成，检测通信节点1的动作用电源电压VDD的中间电位VMN。中间电位VMN以地电位GND为基准电位，为2.5V。节点中间电位检测电路7也被称作节点电位检测电路或节点电位检测部。
在差动放大电路8中，被输入中间电位VMB及VMN，差动放大电路8的输出端子被连接在地电位GND上。差动放大电路8也被称作电压调整电路或电压调整部，通过输出与这两个中间电位VMB、VMN的差对应的电压，调整通信节点1自身的地电位GND的电位。
接着，对本实施方式的作用进行说明。例如，设想通信节点1接收从未图示的其他通信节点发送的差动信号的情况。此时，如果在其他通信节点的地电位与通信节点1的地电位GND的电位间没有电位差，则以向差动放大电路8输入的地电位GND为基准电位的中间电位VMB等于中间电位VMN。因而，差动放大电路8的输出电压也成为零电平。
相对于此，如果在其他通信节点的地电位与通信节点1的地电位GND的电位间有电位差(VMB≠VMN)，则差动放大电路8的输出电压成为与上述电位差对应的电平，地电位GND的电位被调整。因而，恒压电路4输出的动作用电源电压VDD总是追随于地电位差，结果，地电位GND的电位被调整为总为(VMB＝VMN)。
如以上这样，根据本实施方式，由总线中间电位检测电路6检测信号线3P、3N间的中间电位VMB，由节点中间电位检测电路7检测被供给到通信节点1自身中的动作用电源电压的中间电位VMN。并且，差动放大电路8检测两个中间电位VMB、VMN的差，根据该差来调整动作用电源电压。
更具体地讲，差动放大电路8根据中间电位VMB、VMN的差来调整恒压电路4的地电位。如果这样构成，则即使在初始状态下，在连接在传送线路3上的各通信节点的地电位间产生差，也自动地进行调整以使电位差消失。因而，经由传送线路3被传送的差动信号的电平在任一通信节点都相等，能够可靠地进行通信。
(第2实施方式)
以下，对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明，对不同的部分进行说明。如图2所示，第2实施方式的通信节点11具备配置在恒压电路4的输出侧的升压降压电路12。升压降压电路12例如包含电荷泵电路而构成，将恒压电路4的输出电压升压或降压，或者不升压或降压而生成动作用电源电压VDD，向收发电路2等供给。差动放大电路8的输出电压被输入到升压降压电路12中，根据上述输出电压控制升压降压电路12的升压率或降压率。
根据如以上那样构成的第2实施方式，由于差动放大电路8根据中间电位VMB、VMN的差调整升压降压电路12的升压率或降压率，所以能得到与第1实施方式同样的效果。
(第3实施方式)
如图3所示，第3实施方式的通信节点21构成为，对第1实施方式的通信节点1加上例如与专利文献1同样具有抑制在传送线路3中产生的振铃的功能的畸变抑制电路22。在高电位侧信号线3P、低电位侧信号线3N之间，连接着作为线间开关元件的N沟道MOSFET23(以下也称作FET23)。FET23的栅极经由电阻元件24被上拉至电源电压VDD。
下降/上升检测部25也被称作降低/升高检测器25，被连接在高电位侧信号线3P、低电位侧信号线3N之间，如果检测到经由传送线路3传送来的差动信号的下降及/或上升，则将检测信号向开关控制部26(也被称作开关控制器26)输出。在FET23的栅极与低电位侧信号线3N之间连接着常闭型的开关电路27，开关电路27的开启关闭受开关控制部26控制。开关电路27与专利文献1同样例如包含MOSFET等而构成。下降/上升检测部25、开关控制部26及开关电路27也被称作开关控制电路或开关控制部。
接着，对第3实施方式的作用进行说明。例如在畸变抑制电路22与专利文献1同样地动作的情况下，下降/上升检测部25检测差动信号电平从高变化为低的下降，输出检测信号。于是，开关控制部26将开关电路27从该时点断开一定时间从而使FET23成为导通状态，使信号线3P、3N间的阻抗降低。由此，抑制在差动信号电平从高变化为低时要发生的振铃。
如以上这样，根据第3实施方式，在FET23的栅极与低电位侧信号线3N之间连接常闭型的开关电路27，通过由开关控制部26控制开关电路27的导通断开，使信号线3P、3N间的阻抗降低。由此，与专利文献1同样能够抑制振铃，并且通过调整通信节点间的地电位差能够进一步提高振铃抑制效果。
(第4实施方式)
如图4所示，第4实施方式的通信节点31构成为，对第2实施方式的通信节点11加上第3实施方式的畸变抑制电路22。如果这样构成，则能得到与第3实施方式同样的效果。
(变形例)
上述的公开能够进行以下这样的变形或扩展。
升压相当于使电压放大率比“1”大，降压相当于使电压放大率比“1”小。因而，升降压电路也可以由能够变更放大率的放大电路构成。
也可以使线间开关元件为P沟道MOSFET，与其对应而采用与专利文献1同样的结构。此外，与专利文献1的第5实施方式同样，作为线间开关元件也可以并联地具备N沟道MOSFET、P沟道MOSFET。
电源电压等只要根据个别的设计而适当变更就可以。
将本公开依据实施例进行了记述，但应理解的是本公开并不限定于该实施例或构造。本公开也包含各种变形例及等价范围内的变形。除此以外，各种组合或形态、还有仅包含它们中一要素、其以上或其以下的其他的组合或形态也包含在本公开的范畴或思想范围中。

Claims (4)

1.一种通信节点，被连接于传送线路(3)，该传送线路(3)通过作为一对信号线的高电位侧信号线和低电位侧信号线传送在高、低的2值电平变化的差动信号，该通信节点的特征在于，具备：
线间电位检测部(6)，检测上述一对信号线间的中间电位；
节点电位检测部(7)，检测被供给至上述通信节点自身的动作用电源电压的中间电位；以及
电压调整部(8)，检测由上述线间电位检测部及上述节点电位检测部分别检测出的两个中间电位的差，根据上述差调整上述动作用电源电压。
2.如权利要求1所述的通信节点，其特征在于，
具备供给上述动作用电源电压的恒压电路(4)；
上述电压调整部根据上述中间电位的差调整上述恒压电路的基准电位。
3.如权利要求1所述的通信节点，其特征在于，
具备恒压电路(4)、以及升降压电路(12)，该升降压电路(12)将该恒压电路的输出电压升压或降压而供给上述动作用电源电压；
上述电压调整部根据上述中间电位的差调整上述升降压电路的升压比或降压比。
4.如权利要求1～3中任一项所述的通信节点，其特征在于，
具备：
线间开关元件(23)，被连接到上述一对信号线间；以及
开关控制部(25～27)，在检测到上述差动信号的电平变化了的情况下，使上述线间开关元件导通，使上述信号线间的阻抗下降。
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