CN111837365A - 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小有线发射的方法 - Google Patents
用于总线系统的发送/接收装置和用于减小有线发射的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111837365A CN111837365A CN201980018726.9A CN201980018726A CN111837365A CN 111837365 A CN111837365 A CN 111837365A CN 201980018726 A CN201980018726 A CN 201980018726A CN 111837365 A CN111837365 A CN 111837365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bus
- transmission
- transmitting
- transmit
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 28
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
- H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40143—Bus networks involving priority mechanisms
- H04L12/4015—Bus networks involving priority mechanisms by scheduling the transmission of messages at the communication node
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40169—Flexible bus arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/407—Bus networks with decentralised control
- H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
- H04L25/03248—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus
- H04L25/0328—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus with interference cancellation circuitry
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/08—Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
- H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
提供了一种用于总线系统(1)的发送/接收装置(12)和用于减小有线发射的方法。所述发送/接收装置(12)具有:发送级,所述发送级具有第一和第二发送块(125、126),其中第一发送块(125)被设计用于将发送信号(TxD)发送给所述总线系统(1)的总线(40)的第一总线芯线(41),在所述总线系统(1)中,至少有时确保了一个用户站(10、20、30)对所述总线系统(1)的总线(40)的独占的、无冲突的访问,而且第二发送块(126)被设计用于将所述发送信号(TxD)发送给所述总线(40)的第二总线芯线(42);接收级(120),所述接收级用于接收在总线芯线(41、42)上传输的总线信号(CAN_H、CAN_L);和发射减小单元(15),所述发射减小单元用于受控地接通与第二发送级(126)并联的电容单元(154),以便减小所述发送/接收装置(12)的有线发射。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于总线系统的发送/接收装置和一种用于减小有线发射的方法。该总线系统尤其是CAN和/或CAN FD总线系统。该发送/接收装置尤其能用在CAN或CANFD总线系统中,并且在发送级、更准确地说是该发送级的发送块中切换,在需要时在CAN_L的连接端上接上附加电容,以便引起对有线发射的减小。
背景技术
在CAN总线系统的情况下,借助于CAN和/或CAN FD协议来传输消息。尤其是在车辆或技术生产设备等等中的传感器与控制设备之间的通信方面应用该CAN总线系统。在CANFD总线系统中,大于1MBit每秒(1Mbps)、例如2Mbit/s、5Mbit/s的数据传输率或大于1Mbit/s的任意的其它数据传输率等等都是可能的。还公知CAN-HS总线系统(HS = 高速 =Highspeed),其中高达500kbit每秒(500kbps)的数据传输率是可能的。
对于在CAN总线系统中的数据传输来说,如今的CAN物理层ISO11898-2:2016需要遵循预先确定的参数,作为具有CAN FD的CAN协议规范。除了遵循功能参数之外,考虑辐射(Emission(发射))、干扰强度(Direct Pin Injection——DPI(直接引脚注射))以及防止静电放电(ESD = electrostatic discharge)。
有问题的是:在具有2Mbit/s和5Mbit/s的CAN-FD的情况下,比特率与常规的在500kbit/s的情况下的CAN相比被提高到4或10倍,然而预先给定即使在CAN FD的情况下也遵循与在CAN的情况下相同的发射限制。这一点对于满足用于遵循有线发射的参数的要求来说是一个巨大的挑战。
CAN或CAN FD收发器或CAN或CAN FD发送/接收装置的有线发射根据150 Ohm方法(IEC 61967-4, Integrated circuits, Measurement of electromagnetic emissions,150 kHz to 1 GHz - Part 4: Measurement of conducted emissions - 1/150 directcoupling method(IEC 61967-4,集成电路,对电磁发射的测量,150kHz至1GHz——第4部分:对有线发射的测量——1/150直接耦合方法))并且按照IEC 62228(对CAN收发器的EMC评估)来测量。在发射测量的情况下,评价在两条总线线路(CAN_H和CAN_L)上分压的交变电压信号。
在文献“IEC TS 62228 Integrated circuits - EMC evaluation of CANtransceivers”中规定在EMV测量时的构造。在此,在具有共同的60Ohm终端电阻和去耦网络的同一CAN总线上运行三个发送/接收装置。这些发送/接收装置中的一个发送/接收装置发射发送信号,其它发送/接收装置处在同一运行模式下,但是不发送显性位或显性信号状态,使得这些其它发送/接收装置的发送信号为高=隐性(rezessiv)。
然而,辐射的所确定的显著变差不能通过对影响参量的定中心来克服。
发明内容
因而,本发明的任务是提供一种用于CAN总线系统的发送/接收装置和一种用于减小有线发射的方法,所述发送/接收装置和所述方法解决了之前提到的问题。
该任务通过具有权利要求1的特征的用于CAN总线系统的发送/接收装置来解决。该发送/接收装置包括:发送级,该发送级具有第一和第二发送块,其中第一发送块被设计用于将发送信号发送给该总线系统的总线的第一总线芯线,在该总线系统中,至少有时确保了一个用户站对该总线系统的总线的独占的、无冲突的访问,而且第二发送块被设计用于将该发送信号发送给该总线的第二总线芯线;接收级,该接收级用于接收在这些总线芯线上传输的总线信号;和发射减小单元,该发射减小单元用于受控地接通与第二发送级并联的电容单元,以便减小发送/接收装置的有线发射。
利用所描述的发送/接收装置来使辐射、尤其是干扰辐射大大降低、尤其是降低几个dBμV。由此,减小了有线发射并且改善了该发送/接收装置的电磁兼容性(EMV)。本发明有助于在CAN-FD比特率的情况下减小发送/接收装置的发射并且在遵循极限值的道路上提供大的贡献。
还可以实现两根总线芯线关于其阻抗方面的对称性的提高。
作为另一优点,所描述的发送/接收装置引起:没有附加的电容被引入到用于总线的总线线路的总线芯线上。作为替代,发送/接收装置甚至有关小信号减小电容。
发送/接收装置的作用在使用通常具有100μH的电感值的共模扼流圈的情况下特别有利,因为在该共模扼流圈的情况下在常规的发送/接收装置的情况下出现特别强烈地过高的辐射水平。
该发送/接收装置的其它有利的设计方案在从属权利要求中描述。
可能地,电容单元具有基础电容器和至少一个附加电容器,其中发射减小单元被设计成,每个附加电容器可以与其他附加电容器无关地与第二发送级并联接通,由此电容单元可以至少部分地与第二发送级并联接通。
可设想的是,发射减小单元被设计成,根据发送信号的显性状态是否出现来接通至少部分地与第二发送级并联的电容单元。
根据一种实施变型方案,发射减小单元被设计成,如果发送/接收装置处于隐性状态中,则接通至少部分地与第二发送级并联的电容单元。
在这种情况下,在第二发送块中设置隔离(Stand-Off)设备,该隔离设备小于设置在第一发送块中的隔离设备。在这种情况下,第二隔离设备可能是N沟道隔离晶体管。
按照另一实施变型方案,该发射减小单元具有:逻辑块,该逻辑块用于分析发送信号和从总线接收到的信号;P沟道高压开关,该P沟道高压开关用于基于逻辑块的分析结果接通至N沟道开关的路径,该N沟道开关被设置用于接通或关断电容单元的附加电容器。
该发送/接收装置可能是CAN FD发送/接收装置。
之前描述的发送/接收装置可以是总线系统的一部分,该总线系统具有总线和至少两个用户站,所述至少两个用户站通过该总线彼此连接,使得它们可以彼此进行通信。在这种情况下,所述至少两个用户站中的至少一个用户站具有之前描述的发送/接收装置。
之前提到的任务还通过具有权利要求10的特征的用于减小有线发射的方法来解决。该方法利用用于总线系统的发送/接收装置来实施,在总线系统中至少有时确保了一个用户站对该总线系统的总线的独占的、无冲突的访问。在这种情况下,该发送/接收装置具有发送级、接收级和发射减小单元,其中该发送级具有第一和第二发送块,其中该方法具有如下步骤:利用第一发送块,将发送信号发送给该总线的第一总线芯线;利用第二发送块,将该发送信号发送给该总线的第二总线芯线;利用该接收级,接收在这些总线芯线上传输的总线信号;而且利用该发射减小单元,接通与第二发送级并联的电容单元,以便减小发送/接收装置的有线发射。
该方法提供了与之前关于该发送/接收装置所提到的相同的优点。
本发明的其它可能的实现方案也包括之前或者在下文关于实施例所描述的特征或者实施方式的没有明确提到的组合。在此,本领域技术人员也将单个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
附图说明
随后,本发明参考附图并且依据实施例进一步予以描述。其中:
图1示出了按照第一实施例的总线系统的简化框图;
图2示出了在按照第一实施例的总线系统中的发送/接收装置的发送级的电路图;以及
图3示出了用于在按照第一实施例的总线系统中的发送/接收装置的发射测量的去耦网络的电路图。
在所述附图中,只要不另作说明,相同或者功能相同的要素就配备有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了总线系统1,该总线系统例如可以至少部分地是CAN总线系统、CAN-FD总线系统,等等。一般来说,总线系统1是串行总线系统,其中总线状态、尤其是发送信号的显性电平主动地被驱动。总线系统1可以在车辆、尤其是机动车、飞机等等中或者在医院等等中得以应用。
在图1中,总线系统1具有多个用户站10、20、30,这些用户站分别连接到具有第一总线芯线41和第二总线芯线42的总线40上。在CAN总线系统的情况下,总线芯线41、42被用于针对CAN_H和CAN_L的信号并且用于在发送状态下对显性电平的耦合输入。通过总线40,消息45、46、47能以所提到的信号形式在各个用户站10、20、30之间传输。用户站10、20、30例如可以是机动车的控制设备或显示装置。
如在图1中示出的那样,用户站10、30分别具有通信控制装置11和发送/接收装置12。发送/接收装置12分别包括发射减小单元15。而用户站20具有通信控制装置11和发送/接收装置13。用户站10、30的发送/接收装置12和用户站20的发送/接收装置13分别直接连接到总线40上,即使这在图1中未示出。
通信控制装置11分别用于控制相应的用户站10、20、30经由总线40与连接到总线40上的用户站10、20、30中的其它用户站的通信。发送/接收装置12用于发送和接收信号形式的消息45、47并且在这种情况下使用发射减小单元15,如稍后还更详细地描述的那样。通信控制装置11尤其可以像常规的CAN-FD控制器或CAN控制器那样来实施。在其它情况下,发送/接收装置12尤其可以像常规的CAN收发器和/或CAN-FD收发器那样来实施。发送/接收装置13用于发送和接收信号形式的消息46。在其它情况下,发送/接收装置13可以像常规的CAN收发器那样来实施。
图2示出了具有发射减小单元15的发送/接收装置12的基本结构。发送/接收装置12在连接端121、122处连接到总线40上,更准确地说连接到该总线的用于CAN_H的第一总线芯线41和该总线的用于CAN_L的第二总线芯线42上。由于总线信号CAN_H、CAN_L,在总线40上出现差分总线信号VDIFF = CAN_H - CAN_L。总线芯线41、42在它们的端部用终端电阻48来结束,如在图2中只是非常示意性地勾画出的那样。在发送/接收装置12处,通过至少一个连接端123来实现针对第一和第二总线芯线41、42的电压供应、尤其是CAN供应(Supply)。经由连接端124来实现发送/接收装置12与接地或CAN_GND的连接。
在发送/接收装置12的情况下,第一和第二总线芯线41、42与也被称作发射机的发送级连接并且具有发送块125、126。此外,第一和第二总线芯线41、42还与接收级120连接,该接收级也被称作接收机。在图2中仅仅更详细地示出了发送级的元件,而接收级120与它的接收比较器1200一起只是非常示意性地被示出,因为该接收级和该接收比较器的更详细的构造已经公知并且对于阐述当前实施例来说并不需要。
用于驱动发送信号TxD的驱动电路127与发送块125、126连接并且借此与发送级连接,该发送信号由通信控制装置11产生并且被输出给发送/接收装置12。发送信号TxD也被称作TxD信号。视所要传送的信息而定,发送信号TxD可具有不同的电压状态,尤其是隐性状态110或显性状态111。
按照图2,发送级具有用于第一总线芯线41的信号CAN_H的第一发送块125和用于第二总线芯线42的信号CAN_L的第二发送块126。发送级还具有在用于电压供应的连接端123与第一发送块125之间的反极性保护二极管128。反极性保护二极管129接到用于第二总线芯线42的连接端122与第二发送块126之间。
第一发送块125具有串联的低压PMOS晶体管1251(PMOS = P型金属氧化物半导体)和P沟道高压隔离晶体管1252。在P沟道高压隔离晶体管1252的栅极与漏极之间形成寄生电容1253。电容1253也被称作P沟道高压隔离晶体管1252的栅极-漏极电容。因此,电容1253在晶体管1252的栅极与用于第一总线芯线41的连接端121之间形成。
第二发送块126具有串联的低压NMOS晶体管1261(NMOS = N型金属氧化物半导体)和N沟道高压隔离晶体管1262。在N沟道高压隔离晶体管1262的栅极与漏极之间形成寄生电容1263。电容1263也被称作N沟道高压隔离晶体管1262的栅极-漏极电容。因此,电容1263在晶体管1262的栅极与反极性保护二极管129的阴极之间形成,该反极性保护二极管129被设置用于第二总线芯线42的连接端122。
如果用户站20、30之一将发送信号TxD发送到总线40上,则进行发送的用户站20、30的信号的动态性引起到用户站10的进行接收的发送/接收装置12的总线连接端121、122中的电流I_CAN_H和I_CAN_L。在此,电流I_CAN_H、I_CAN_L主要流经在用于信号CAN_H和CAN_L的连接端121、122处的所属的隔离晶体管1252、1262的寄生的栅极-漏极电容1253、1263。在发射减小单元15没有运行的情况下,在切换过程期间流到用于信号CAN_H的总线芯线41的连接端121中的电流I_CAN_H变得明显大于流到用于信号CAN_L的总线芯线42的连接端122中的电流I_CAN_L,其中所述切换过程由发送信号TxD的不同状态111、110之间的变换所造成。这导致在按照图3的去耦网络中的不同的电流并且结果导致在EMC认证时强烈过高的辐射水平。
为了避免这一点,按照图2,设有发射减小单元15,该发射减小单元15在其一侧连接到用于总线信号CAN_L的连接端122和反极性保护二极管129的阳极之间的连接上并且在其另一侧连接到低压NMOS晶体管1261和用于CAN_GND的连接端124之间的连接上。发射减小单元15具有逻辑块151,用于接通或者关断晶体管形式的P沟道高压开关152。附加地,逻辑块151用于接通或者关断N沟道晶体管形式的N沟道开关153。此外,发射减小单元15具有电容单元154,其由具有预先确定的第一电容的总是存在的基础电容器和具有预先确定的第二电容的优选至少一个可接通的附加电容器构造。预先确定的第一电容和预先确定的第二电容可以具有相同值或不同值。预先确定的第二电容可以对于至少两个可接通的附加电容器是不同的。
发射减小单元15实现电容单元154的接通,以便减小发送/接收装置12的有线发射。在这种情况下,根据逻辑块151的规定,接通P沟道高压开关152和必要时附加地接通N沟道开关153,如随后描述那样。P沟道高压开关152能够为了总线系统1所需而使用于总线信号CAN_L的连接端122降落到<=-27V。
根据针对电容单元154的最优设定,该设定关于最小可能的发射之前在实验室研究中或通过连续调节而被确定,在导通的P沟道高压开关152的情况下可以利用N沟道开关153来实现,其中该P沟道高压开关152接通或关断至少一个附加电容器。因此,逻辑块 151的输出根据实验室研究或连续调节而被固定地确定参数,由此接通电容单元154的总是存在的基础电容器和必要时至少一个可接通的附加电容器。换言之,P沟道高压开关152被接通并且同样N沟道开关153根据需要被切换,以便接通电容单元154的至少一个可接通的附加电容器。
结果是,在总线40上的总线信号的切换过程中流到用于总线信号CAN_H的连接端121中的电流I_CAN_H强烈降低。由此,流到用于总线信号CAN_H的连接端121中的电流I_CAN_H与流到用于总线信号CAN_L的连接端122中的电流I_CAN_L适配。
因此,发送/接收装置12引起:不同的电流I_CAN_H、I_CAN_L被补偿,这些不同的电流由与在用于总线芯线42的连接端122处的N沟道隔离设备、即晶体管1262相比在用于总线芯线41的连接端121处的明显更大的P沟道隔离设备、即晶体管1252所造成。P沟道隔离设备被选择得明显大于N沟道隔离设备,以便这两个设备在接通状态下具有相同的电阻Rdson。在这种情况下,寄生的栅极-漏极电容1253、1263的效果由于这些设备1252、1262并且由于反极性保护二极管129而被补偿,该反极性保护二极管由于CAN规范的最大评级为-27V的要求而必须被插接在发送级的CANL路径中。
利用按照图3的在总线40的两根总线芯线41、42上的去耦网络50,可以针对发送/接收装置12、13测量发射。去耦网络50具有由第一电容器51和第一电阻52构成的第一串联电路。电阻52在其另一端与用于总线信号CAN_H的第一总线芯线41连接。去耦网络50还具有由第二电容器53和第二电阻54构成的第二串联电路。电阻54在其另一端与用于总线信号CAN_L的第二总线芯线42连接。第一和第二电容器51、53分别在它们的另一端与电阻55连接,该电阻在其另一端接地。电压测量设备58与电阻55并联。
如在图3中所示,总线40以在这两根总线芯线41、42之间的电阻48结束。从连接端60馈入用于发送/接收装置12、13的电压V_CAN_Supply。
用户站10、30的发送/接收装置12分别在连接端121处连接到总线芯线41上。此外,发送/接收装置12分别在连接端122处连接到总线芯线42上。发送/接收装置12的连接端123、124被占用,如之前关于图2所描述的那样。
类似地,用户站20的发送/接收装置13在连接端131处连接到总线芯线41上。此外,发送/接收装置13在连接端132处连接到总线芯线42上。在连接端133处馈入用于发送/接收装置13的电压V_CAN_Supply。在连接端134处,发送/接收装置12与总线系统1的接地、尤其是CAN_GND连接。
在图3中示出并且之前所描述的构造对应于在文献“IEC TS 62228 Integratedcircuits - EMC evaluation of CAN transceivers”中在EMV测量的情况下所规定的构造。因此,三个发送/接收装置12、13在具有电阻值为60Ohm的共同的终端电阻48以及去耦网络50的同一CAN总线40上运行。发送/接收装置中的一个发送/接收装置12经由发送信号TxD1控制地进行发送,其它发送/接收装置12、13处在同一运行模式下,但是不发送显性位或显性信号状态,使得这些其它发送/接收装置的相应的发送信号TxD2、TxD3为高=隐性(rezessiv)。图3示出了对此的特例。
通过在发送/接收装置12中的相应的发射减小单元15,引起被减小的电流I_CAN_H,该被减小的电流与流到两个进行接收的发送/接收装置12、13的总线引脚或连接端121、122、131、132中的较小的电流I_CAN_L相适应,如之前关于发送/接收装置12所描述的那样。
结果是,在发送/接收装置12的情况下,相较于没有发射减小单元15的发送/接收装置13,得出辐射水平的巨大改进。因此,在EMV认证时并且还有在稍后运行发送/接收装置12时不发生强烈过高的辐射水平,该辐射水平能够在发送/接收装置13的情况下测量到。
因此,利用发送/接收装置12,借助发射减小单元15来实施用于减小有线发射的方法。
根据第二实施例,只有当发送/接收装置12处于隐性状态时,才接通附加的电容单元154。在该情况下,发送/接收装置12不仅在接收级120中的接收比较器1200的输出端处而且在发送信号TxD上确定隐性电平或隐性状态110。逻辑块151分析这种情况,使得开关152接通。
因此,作为接收用户站的用户站10或30的发送/接收装置12引起对发射谱的更少贡献。
根据第三实施例,用户站10的总线系统1中的发送/接收装置12应该实现发送用户站。此外考虑以下情况:由于发送信号TxD的显性状态111,应该驱动显性总线状态的总线40。在该情况下,附加的电容单元154不利地影响总线信号的切换时间特性。因此,逻辑块151在这样的发送指令的情况下决定不接通附加的电容单元154。因此,开关152保持关断。
对于由于发送信号TxD的隐性状态110而不应该驱动总线40的情况,逻辑块151决定接通附加的电容单元154。因此,开关152保持接通。
也以该方式,利用发送/接收装置12和其发射减小单元15来实施用于减小有线发射的方法。
按照第一和第二实施例的发送/接收装置12的发射减小单元15、用户站10、30、总线系统1以及在其中实施的方法的所有之前描述的设计方案可以单独地或者以所有可能的组合来得以应用。附加地,尤其是可设想如下修改方案。
根据实施例的修改方案,电容单元154的前述接通可以包括:如参考第一实施例描述那样,原则上接通基础电容器,并且如参考第二或第三实施例描述那样,根据发送/接收装置12的发送信号或状态,只接通至少一个附加电容器。为此可以使用另外的电路块,其检测持续运行中辐射的评估。由此可以确定电容单元154的分别所需的一个(或多个)附加电容器的电容值。
之前描述的按照实施例的总线系统1依据基于CAN协议的总线系统来描述。然而,按照第一和/或第二实施例的总线系统1可以是其它类型的通信网络。有利的、然而不是强制性的前提是,在总线系统1中至少在确定的时间区间内确保一个用户站10、20、30对总线40或总线40的公共信道的独占的、无冲突的访问。
按照实施例和其修改方案的总线系统1尤其是CAN网络或CAN-HS网络或CAN FD网络或Flex Ray网络。然而,总线系统1可以是其它串行通信网络。
在按照实施例及其修改方案的总线系统1中的用户站10、20、30的数目和布局是任意的。尤其是,在第一或第二实施例的总线系统1中可以只存在用户站10或用户站20或用户站30。与此无关地,可以只存在按照之前不同的设计变型方案之一来设计的发射减小单元15。
之前描述的实施例的功能性可以在收发器或发送/接收装置12、13或收发器或CAN收发器或收发器芯片组或CAN收发器芯片组等等中实现。附加地或替选地,该芯片组可以被集成到现有的产品中。尤其可能的是:所考虑的功能或者在作为单独的电子模块(芯片)的收发器中实现或者嵌入在集成的总体解决方案中,在该集成的总体解决方案的情况下只有一个电子模块(芯片)。
Claims (10)
1.一种用于总线系统(1)的发送/接收装置(12),所述发送/接收装置具有:
发送级,所述发送级具有第一和第二发送块(125、126),其中第一发送块(125)被设计用于将发送信号(TxD)发送给所述总线系统(1)的总线(40)的第一总线芯线(41),在所述总线系统(1)中,至少有时确保了一个用户站(10、20、30)对所述总线系统(1)的总线(40)的独占的、无冲突的访问,而且第二发送块(126)被设计用于将所述发送信号(TxD)发送给所述总线(40)的第二总线芯线(42);
接收级(120),所述接收级用于接收在总线芯线(41、42)上传输的总线信号(CAN_H、CAN_L);和
发射减小单元(15),所述发射减小单元用于受控地接通与第二发送级(126)并联的电容单元(154),以便减小所述发送/接收装置(12)的有线发射。
2. 根据权利要求1所述的发送/接收装置(12),
其中所述电容单元(154)具有基础电容器和至少一个附加电容器,并且
其中所述发射减小单元(15)被设计成,每个附加电容器能够与其他附加电容器无关地与第二发送级(126)并联接通,由此所述电容单元(154)能够至少部分地与第二发送级(126)并联接通。
3.根据权利要求1或2所述的发送/接收装置(12),
其中所述发射减小单元(15)被设计成,根据所述发送信号(TxD)的显性状态(111)是否出现来接通至少部分地与第二发送级并联的电容单元(154)。
4.根据上述权利要求之一所述的发送/接收装置(12),其中所述发射减小单元(15)被设计成,如果所述发送/接收装置(12)处于隐性状态(110)中,则接通至少部分地与第二发送级并联的电容单元(154)。
5.根据权利要求3或4所述的发送/接收装置(12),其中在所述第二发送块(126)中设有隔离设备(1262),所述隔离设备小于设置在所述第一发送块(125)中的隔离设备(1252)。
6.根据权利要求5所述的发送/接收装置(12),其中第二隔离设备(1262)是N沟道隔离晶体管(1262)。
7.根据上述权利要求之一所述的发送/接收装置(12),其中所述发射减小单元(15)具有:
逻辑块(151),所述逻辑块用于分析所述发送信号(TxD)和从所述总线(40)接收到的信号(CAN_H、CAN_L);
P沟道高压开关(152),所述P沟道高压开关用于基于所述逻辑块(151)的分析结果来接通至N沟道开关(153)的路径,所述N沟道开关(153)被设置用于接通或关断所述电容单元(154)的附加电容器。
8. 根据上述权利要求之一所述的发送/接收装置(12),其中所述发送/接收装置(12)是CAN FD发送/接收装置(12)。
9. 一种总线系统(1),所述总线系统具有:
总线(40);和
至少两个用户站(10;20;30),所述用户站通过所述总线(40)来彼此连接,使得所述用户站能够彼此进行通信,
其中所述至少两个用户站(10;20;30)中的至少一个用户站具有根据上述权利要求之一所述的发送/接收装置(12)。
10.一种用于减小有线发射的方法,其中所述方法利用用于总线系统(1)的发送/接收装置(12)来实施,在所述总线系统中至少有时确保了一个用户站(10、20、30)对所述总线系统(1)的总线(40)的独占的、无冲突的访问,其中所述发送/接收装置(12)具有发送级、接收级(120)和发射减小单元(15),其中所述发送级具有第一和第二发送块(125、126),其中所述方法具有如下步骤:
利用第一发送块(125),将发送信号(TxD)发送给所述总线(40)的第一总线芯线(41);
利用第二发送块(126),将所述发送信号(TxD)发送给所述总线(40)的第二总线芯线(42);
利用所述接收级(120),接收在总线芯线(41、42)上传输的总线信号(CAN_H、CAN_L);而且
利用所述发射减小单元(15),控制与第二发送级(126)并联的电容单元(154)的接通,以便减小所述发送/接收装置(12)的有线发射。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018203672.1A DE102018203672A1 (de) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem und Verfahren zur Reduktion von leitungsgebundenen Emissionen |
DE102018203672.1 | 2018-03-12 | ||
PCT/EP2019/055362 WO2019174957A1 (de) | 2018-03-12 | 2019-03-05 | Sende-/empfangseinrichtung für ein bussystem und verfahren zur reduktion von leitungsgebundenen emissionen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111837365A true CN111837365A (zh) | 2020-10-27 |
CN111837365B CN111837365B (zh) | 2023-01-06 |
Family
ID=65686858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980018726.9A Active CN111837365B (zh) | 2018-03-12 | 2019-03-05 | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小有线发射的方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11218335B2 (zh) |
JP (1) | JP7079341B2 (zh) |
CN (1) | CN111837365B (zh) |
DE (1) | DE102018203672A1 (zh) |
WO (1) | WO2019174957A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019217729A1 (de) * | 2019-11-18 | 2021-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem und Verfahren zur Reduktion von leitungsgebundenen Emissionen in einem Bussystem |
DE102020105221A1 (de) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Verfahren zum Adressieren wenigstens eines Busteilnehmers und Busteilnehmer sowie System und Fahrzeug damit |
DE102020213482A1 (de) * | 2020-10-27 | 2022-04-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Übertragungseinrichtung für ein differentielles Bussystem |
DE102021203693B4 (de) * | 2021-04-14 | 2024-01-18 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Übertragungseinrichtung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101251056A (zh) * | 2007-12-21 | 2008-08-27 | 华夏龙晖(北京)汽车电子科技有限公司 | 一种发动机电控单元 |
CN102177687A (zh) * | 2008-10-09 | 2011-09-07 | Nxp股份有限公司 | 总线驱动器电路 |
CN105340223A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 确定can总线连接单元的内部延迟时间的设备和测量方法 |
CN105409175A (zh) * | 2013-07-30 | 2016-03-16 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于总线系统的用户站以及用于改进总线系统的用户站的错误鲁棒性的方法 |
CN105684369A (zh) * | 2013-11-08 | 2016-06-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 总线系统的用户站和减少总线系统中的有线发射的方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5930302A (en) | 1997-02-10 | 1999-07-27 | Delco Electronics Corp. | Balanced phase data bus transmitter |
DE19930094A1 (de) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Philips Corp Intellectual Pty | Datenbus-Transmitter |
DE102012205988A1 (de) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Robert Bosch Gmbh | Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zur Übertragung von Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen eines Bussystems |
US9606948B2 (en) * | 2012-12-05 | 2017-03-28 | Texas Instruments Incorporated | CAN bus edge timing control for dominant-to-recessive transitions |
US8897319B2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-11-25 | Concio Holdings LLC | High speed embedded protocol for distributed control systems |
DE102014204047A1 (de) | 2014-03-05 | 2015-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Oszillator, Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem und Verfahren zur Erzeugung einer Taktfrequenz mit dem Oszillator |
FR3049416B1 (fr) | 2016-03-24 | 2021-10-22 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Organe de communication d’un reseau can, a impedance specifique |
DE102017212543A1 (de) | 2017-07-21 | 2019-01-24 | Robert Bosch Gmbh | Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem und Verfahren zur Reduktion von leitungsgebundenen Emissionen |
DE102018104732B3 (de) * | 2018-03-01 | 2019-02-21 | Infineon Technologies Ag | Bus-treiberschaltung |
-
2018
- 2018-03-12 DE DE102018203672.1A patent/DE102018203672A1/de active Pending
-
2019
- 2019-03-05 WO PCT/EP2019/055362 patent/WO2019174957A1/de active Application Filing
- 2019-03-05 CN CN201980018726.9A patent/CN111837365B/zh active Active
- 2019-03-05 US US16/976,201 patent/US11218335B2/en active Active
- 2019-03-05 JP JP2020548754A patent/JP7079341B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101251056A (zh) * | 2007-12-21 | 2008-08-27 | 华夏龙晖(北京)汽车电子科技有限公司 | 一种发动机电控单元 |
CN102177687A (zh) * | 2008-10-09 | 2011-09-07 | Nxp股份有限公司 | 总线驱动器电路 |
CN105340223A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 确定can总线连接单元的内部延迟时间的设备和测量方法 |
CN105409175A (zh) * | 2013-07-30 | 2016-03-16 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于总线系统的用户站以及用于改进总线系统的用户站的错误鲁棒性的方法 |
CN105684369A (zh) * | 2013-11-08 | 2016-06-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 总线系统的用户站和减少总线系统中的有线发射的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021516018A (ja) | 2021-06-24 |
US20210006431A1 (en) | 2021-01-07 |
CN111837365B (zh) | 2023-01-06 |
WO2019174957A1 (de) | 2019-09-19 |
DE102018203672A1 (de) | 2019-09-12 |
US11218335B2 (en) | 2022-01-04 |
JP7079341B2 (ja) | 2022-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111837365B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小有线发射的方法 | |
CN106068631B (zh) | 总线系统的用户站和减小总线系统中的线路传导的发射的方法 | |
US7356050B2 (en) | System for transmission of data on a bus | |
CN106464558B (zh) | 用于总线系统的用户站和用于在用户站的电磁兼容性的范围内提高抗扰度的方法 | |
CN111149326B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法 | |
CN111095875B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小线路传导的发射的方法 | |
CN110892681B (zh) | 发送/接收装置、总线系统及识别短路的方法 | |
US11343118B2 (en) | User station for a serial bus system and method for transmitting a message in a serial bus system | |
CN110892682B (zh) | 用于总线系统的减振单元和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法 | |
CN113196711B (zh) | 用于串行总线系统的用户站的装置和用于串行总线系统中的通信的方法 | |
CN111149327B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法 | |
CN111149328B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法 | |
US11601301B2 (en) | Transceiver device for a bus system and method for reducing conducted emissions | |
CN111164937B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小在不同的位状态之间过渡时的振荡趋势的方法 | |
CN111713077B (zh) | 用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中发送消息的方法 | |
CN114651425B (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于减小总线系统中的线路传导的发射的方法 | |
CN111713078A (zh) | 用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中发送消息的方法 | |
CN114762298A (zh) | 用于总线系统的发送/接收装置和用于在耦合输入了干扰时减少总线差分电压的振荡的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |