DE102008052403A1 - Schaltungsanordnung - Google Patents

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    • H03K19/01759Coupling arrangements; Interface arrangements with a bidirectional operation
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Abstract

Schaltungsanordnung, aufweisend eine Versorgungsspannungsquelle (V) zur Versorgung der Schaltungsanordnung und eine Schwellenwerteinheit (THRU), die ausgebildet ist, ausgangsseitig ein vorgegebenes Schwellenwertsignal (S_THR) zur Verfügung zu stellen. Eine Komparatoreinheit (COMU) ist vorgesehen, die ausgebildet ist, einen Wert eines eingangsseitig anliegenden vorgegebenen Kommunikationssignals (S_C) mit einem Wert des Schwellenwertsignals (S_THR) zu vergleichen und davon abhängig ausgangsseitig ein Schaltsignal (S_T) zur Verfügung zu stellen. Ferner ist eine Schalteinheit (SU) vorgesehen, die ausgebildet ist, abhängig von dem Schaltsignal (S_T) ausgangsseitig an einem Schalteinheitsausgang ein Ausgangssignal (S_O) zur Verfügung zu stellen, das in einem Sendebetrieb der Schaltungsanordnung (CC) repräsentativ ist für das Kommunikationssignal (S_C). Ein Rückkopplungsspannungsteiler mit zumindest zwei Spannungsteilerwiderständen (R4, R8) ist vorgesehen, der elektrisch zwischen der Versorgungsspannungsquelle (V) und dem Schalteinheitsausgang angeordnet ist und der ausgangsseitig mit einem gemeinsamen Anschluss von zweien der Spannungsteilerwiderstände (R4, R8) mit dem zweiten Eingang der Komparatoreinheit (COMU) elektrisch gekoppelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten.
  • Solche Schaltungsanordnungen sind beispielsweise einem Kommunikationsteilnehmer, so z. B. einem Kommunikationsprozessor, nachgeschaltet und verbinden diesen mit einem Kommunikationsmittel, so z. B. einem Kommunikationsbus, an dem weitere Kommunikationsteilnehmer angeschlossen sind. Derartige Schaltungsanordnungen werden regelmäßig in Kraftfahrzeugen verwendet.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die eine besonders zuverlässige Kommunikation ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Schaltungsanordnung zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten, die eine Versorgungsspannungsquelle zur Versorgung der Schaltungsanordnung aufweist. Eine Schwellenwerteinheit ist vorgesehen, die ausgebildet ist, ausgangsseitig ein vorgegebenes Schwellenwertsignal zur Verfügung zu stellen. Die Schaltungseinheit weist ferner eine Komparatoreinheit auf, die eingangsseitig an einem ersten Eingang mit der Schwellenwerteinheit elektrisch gekoppelt ist und der an einem zweiten Eingang ein vorgegebenes Kommunikationssignal zuführbar ist. Die Komparatoreinheit ist ausgebildet, einen Wert des vorgegebenen Kommunikationssignals mit einem Wert des vorgegebenen Schwellenwertsignals zu vergleichen und davon abhängig ausgangsseitig an einem Komparatoreinheitsausgang ein Schaltsig nal zur Verfügung zu stellen. Ferner ist eine Schalteinheit vorgesehen, der eingangsseitig das Schaltsignal zuführbar ist und die ausgebildet ist, abhängig von dem Schaltsignal ausgangsseitig an einem Schalteinheitsausgang ein Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen. Das Schaltsignal ist in einem Sendebetrieb der Schaltungsanordnung repräsentativ für das Kommunikationssignal. Darüber hinaus ist ein Rückkopplungsspannungsteiler mit zumindest zwei Spannungsteilerwiderständen vorgesehen, der elektrisch zwischen der Versorgungsspannungsquelle und dem Schalteinheitsausgang angeordnet ist. Der Rückkopplungsspannungsteiler ist ausgangsseitig mit einem gemeinsamen Anschluss von zweien der Spannungsteilerwiderstände mit dem zweiten Eingang der Komparatoreinheit elektrisch gekoppelt. Eine derartige Schaltungsanordnung hat den Vorteil, dass sie besonders temperaturunempfindlich ist und somit einen besonders zuverlässigen Versand und Empfang von Kommunikationsdaten über beispielsweise einen Kommunikationsbus ermöglicht. Damit ist die Schaltungsanordnung besonders geeignet in Kraftfahrzeugen einsetzbar. Die Schaltungsanordnung wird vorzugsweise in einem Master-Slave-Kommunikationssystem verwendet und koppelt vorzugsweise den Master mit dem Kommunikationsbus. In einem derartigen Kommunikationssystem erfolgt eine Übermittlung von Kommunikationsdaten zumindest eines Slaves vorzugsweise erst nach einer entsprechenden Aufforderung durch den Master. In dem Sendebetrieb übermittelt der Master seine zu versendenden Kommunikationsdaten an zumindest einen Slave und schaltet nach der Übermittlung vorzugsweise in einen Empfangsbetrieb, in dem er ausgebildet ist, Kommunikationsdaten zu empfangen. Dabei repräsentiert jeweils das Kommunikationssignal, das Schaltsignal und das Ausgangssignal in dem Sendebetrieb die von dem Master zu versendenden Kommunikationsdaten. In dem Empfangsbetrieb repräsentiert zumindest das Kommunikationssignal die zu empfangenden Kommunikationsdaten. Die zu empfangenden Kommunikationsdaten werden mittels des Rückkopplungsspannungsteilers dem Master zugeführt. Die zumindest zwei Spannungsteilerwiderstände sind elektrisch in Reihe geschaltet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Spannungsteilerwiderstände des Rückkopplungsspannungsteilers derart dimensioniert, dass zumindest während eines Empfangs von Kommunikationsdaten ein Schaltzustand der Komparatoreinheit und der Schalteinheit durch den Empfang der Kommunikationsdaten unbeeinflusst ist. Dies hat den Vorteil, dass während des Empfangsbetriebs, die Schaltungsanordnung nicht einen Pegel auf dem Kommunikationsbus verändert und somit die zu empfangenden Kommunikationsdaten. Dies trägt zu einem besonders kostengünstigen und zuverlässigen Empfang von Kommunikationsdaten bei.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Schalteinheit ein Schaltelement und ist ausgebildet, abhängig von dem Schaltsignal mittels des Schaltelements eine Flankensteilheit des Ausgangssignals zumindest in dem Sendebetrieb vorzugeben. Dies hat den Vorteil, dass eine vorgegebene Flankensteilheit insbesondere der zu versendenden Kommunikationsdaten derart ausgebildet ist, dass ein Empfänger die von dem Master übermittelten Kommunikationsdaten interpretieren kann. Dies trägt zu einer besonders zuverlässigen Kommunikation bei. Vorzugsweise ist die Schalteinheit ausgebildet, mittels des zweiten Schaltelementes die Flankensteilheit einer steigenden Flanke des Ausgangssignals vorzugeben. Neben dem Schaltelement weist die Schalteinheit beispielsweise ein weiteres Schaltelement auf und ist ausgebildet, abhängig von dem Schaltsignal mittels des weiteren Schaltelementes ausgangsseitig das Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Komparatoreinheit einen Schmitt-Trigger, der ausgebildet ist, das vorgegebene Kommunikationssignal mit dem vorgegebenen Schwellenwertsignal zu vergleichen und davon abhängig ausgangsseitig ein Schaltsignal zur Verfügung zu stellen. Aufgrund einer dem Schmitt-Trigger zugeordneten Schalthysterese, wird eine besonders zuverlässige Kommunikation ermöglicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Schaltungsanordnung eine Schutzeinheit, die eingangsseitig mit der Versorgungsspannungsquelle und ausgangsseitig mit einem Eingang der Schalteinheit elektrisch gekoppelt ist und ausgebildet ist, abhängig von einer Überspannung an der Versorgungsspannungsquelle einen Neutralwert für das Schaltsignal vorzugeben. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Kommunikation zwischen dem Master und dem zumindest einen Slawe, insbesondere im Fall von Überspannungen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schaltungsanordnung als integrierte Schaltungsanordnung ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Schaltungsanordnung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 Schaltungsanordnung,
  • 2 erweiterte Schaltungsanordnung.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • In 1 ist eine Schaltungsanordnung CC zum Senden und Empfangen Kommunikationsdaten dargestellt. In einem Sendebetrieb ist die Schaltungsanordnung CC eingangsseitig mit einem Prozessor uP elektrisch gekoppelt, der ein Kommunikationssignal S_C vorgibt, das beispielsweise als Spannungssignal ausgebildet ist und die zu versendenden Kommunikationsdaten repräsentiert. Ausgangsseitig ist die Schaltungsanordnung CC beispielsweise mit einem Kommunikationsbus mittels des Anschlusses BC elektrisch gekoppelt. An den Kommunikationsbus können weitere Teilnehmer gekoppelt sein. Vorzugsweise ist der Prozessor uP als Master mittels der Schaltungsanordnung CC an den Kommunikationsbus gekoppelt, während die weiteren Teilnehmer als Slaves ausgebildet sind.
  • In einem Empfangsbetrieb ist der Kommunikationsbus mittels des Anschlusses BC eingangsseitig und der Prozessor uP ausgangsseitig mit der Schaltungsanordnung CC elektrisch gekoppelt. Das Kommunikationssignal S_C repräsentiert dabei die zu empfangenden Kommunikationsdaten. Der Prozessor uP sowie die weiteren Teilnehmer am Kommunikationsbus weisen vorzugsweise jeweils einen offenen Kollektor- oder Drainausgang auf und sind mit diesen mit der Schaltungsanordnung CC bzw. mit dem Kommunikationsbus elektrisch gekoppelt.
  • Der Kommunikationsbus kann beispielsweise zwei unterschiedliche Pegel aufweisen. Ein dominanter Pegel weist beispielsweise eine Spannung von 0 V bis 2 V auf und ein rezessiver Pegel weist eine Spannung von beispielsweise 3 V bis 5 V auf.
  • Die Schaltungsanordnung CC weist eine Schwellenwerteinheit THRU auf, die zwischen einer Spannungsquelle V und einem Bezugspotential GND, so z. B. Masse, elektrisch angeordnet ist. Die Spannungsquelle V kann als Versorgungsspannungsquelle bezeichnet werden und ist ausgebildet, die Schaltungsanordnung CC mit einer Versorgungsspannung zu versorgen, so z. B. 5 V. Die Schwellenwerteinheit THRU ist vorzugsweise als Spannungsteiler ausgebildet und umfasst zwei Schwellenwertwiderstände R12 und R14, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Schwellenwerteinheit THRU ist ausgebildet, an einem gemeinsamen Anschluss der Schwellenwertwiderstände R12 und R14 ausgangsseitig ein vorgegebenes Schwellenwertsignal S_THR zur Verfügung zu stellen, so z. B. eine Schwellenwertspannung von 0,5 V. Alternativ kann die Schwellenwerteinheit THRU auch als Spannungsquelle ausgebildet sein.
  • Ferner weist die Schaltungsanordnung CC eine Komparatoreinheit COMU mit einem Komparator COM auf, dem an seinem ersten nichtinvertierenden Eingang das Schwellenwertsignal S_THR und dem an seinem zweiten invertierenden Eingang das Kommunikationssignal S_C zugeführt sind. Grundsätzlich können die Eingänge auch vertauscht sein, wobei ausgangsseitig dann vorzugsweise ein Inverter vorzusehen ist. Die Komparatoreinheit COMU ist ausgebildet, mittels des Komparators COM den aktuellen Wert des Kommunikationssignals S_C mit dem Wert des Schwellenwertsignals S_THR zu vergleichen und davon abhängig an einem Komparatoreinheitsausgang der Komparatoreinheit COMU ein Schaltsignal S_T zur Verfügung zu stellen. Der Ausgang des Komparators COM ist beispielsweise als Gegentaktausgang ausgebildet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Ausgang des Komparators COM als offenen Kollektor- oder Drainausgang auszubilden und einen Pull-Up-Widerstand vorzusehen.
  • Darüber hinaus weist die Schaltungsanordnung CC eine Schalteinheit SU mit einem ersten Schaltelement T4, so z. B. einen n-Kanal MOSFET, auf, dem an seinem Gateeingang das Schaltsignal S_T zugeführt ist. An seinem Drain-Anschluss ist das erste Schaltelement T4 über einen ersten Strombegrenzungswiderstand R11 mit einem ersten Anschluss eines Widerstandes R2 elektrisch gekoppelt. Der Widerstand R2 ist mit seinem zweiten Anschluss mit der Spannungsquelle V elektrisch gekoppelt. Mit seinem Source-Anschluss ist das erste Schaltelement T4 mit dem Bezugspotential GND gekoppelt. Die Schalteinheit SU ist ausgebildet, abhängig von dem Schaltsignal S_T an einem gemeinsamen Anschluss des Widerstandes R2 und des ersten Strombegrenzungswiderstandes R11 ein Ausgangssignal S_O ausgangsseitig an einem Schalteinheitsausgang zur Verfügung zu stellen. Alternativ kann das erste Schaltelement T4 auch als Bipolartransistor ausgebildet sein.
  • Des Weiteren weist die Schaltungsanordnung CC einen Rückkopplungsspannungsteiler auf, der einen ersten und einen zweiten Spannungsteilerwiderstand R4, R8 aufweist. Mit einem ersten Anschluss des ersten Spannungsteilerwiderstandes R4 ist der Rückkopplungsspannungsteiler mit dem Schalteinheitsausgang der Schalteinheit SU elektrisch gekoppelt. Mit einem ersten Anschluss des zweiten Spannungsteilerwiderstandes R8 ist der Rückkopplungsspannungsteiler mit der Spannungsquelle V elektrisch gekoppelt. Mit einem gemeinsamen zweiten Anschluss des ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstandes R4, R8 ist der Rückkopplungsspannungsteiler mit dem zweiten Eingang der Komparatoreinheit COMU elektrisch gekoppelt.
  • Der Prozessor uP ist mittels eines Ausgangsschaltelementes T2 mit der Schaltungsanordnung CC elektrisch gekoppelt. Das Ausgangsschaltelement T2 ist vorzugsweise als General-Input-Output-Pin ausgebildet. Ist im Sendebetrieb beispielsweise das Ausgangsschaltelement T2 hochohmig bzw. ausgeschaltet, gibt der Prozessor uP aufgrund des zweiten Spannungsteilerwiderstandes R8 einen High-Pegel als Kommunikationssignal S_C vor, so z. B. 5 V. Dieser Wert des Kommunikationssignals S_C am zweiten Eingang der Komparatoreinheit COMU überschreitet den Wert des Schwellenwertsignals S_THR am ersten Eingang. Dadurch wird ausgangsseitig von der Komparatoreinheit COMU ein Neutralwert, so z. B. 0 V, als Schaltsignal S_T der Schalteinheit SU eingangsseitig vorgegeben. Das erste Schaltelement T4 wird dadurch hochohmig bzw. ausgeschaltet. Aufgrund des Widerstandes R2, der als Pull-Up-Widerstand ausgebildet ist, wird somit als Ausgangssignal S_O der rezessive Pegel, so z. B. 5 V, auf den Anschluss BC und somit auf den Kommunikationsbus ausgegeben.
  • Ist im Sendebetrieb das Ausgangsschaltelement T2 niederohmig bzw. eingeschaltet, gibt der Prozessor uP einen Low-Pegel als Kommunikationssignal S_C vor, so z. B. 0 V. Dieser Wert am zweiten Eingang der Komparatoreinheit COMU unterschreitet den Wert des Schwellenwertsignals S_THR am ersten Eingang. Dadurch wird ausgangsseitig von der Komparatoreinheit COMU der High-Pegel als Schaltsignal S_T der Schalteinheit SU vorgegeben. Das erste Schaltelement T4 wird dadurch niederohmig bzw. eingeschaltet, wodurch der Widerstandes R2 mit dem Bezugspotential GND elektrisch gekoppelt wird. Dadurch wird als Aus gangssignal S_O der dominante Pegel, so z. B. 0,5 V, auf den Anschluss BC und somit auf den Kommunikationsbus ausgegeben.
  • Nach dem Aussenden der Kommunikationsdaten des als Master ausgebildeten Prozessors uP, schaltet dieser in den Empfangsbetrieb und in diesem vorzugsweise das Ausgangsschaltelement T2 hochohmig bzw. aus. Dadurch ist der Prozessor uP in der Lage, die von den weiteren Teilnehmern übermittelten Kommunikationsdaten zu empfangen. Im Empfangsbetrieb ist das erste Schaltelement T4 der Schalteinheit SU aufgrund des ausgeschalteten Ausgangsschaltelements T2 des Prozessors uP hochohmig bzw. ausgeschaltet. Dadurch wird dem Kommunikationsbus zunächst ein rezessiver Pegel vorgegeben. Im Empfangsbetrieb wird das Kommunikationssignal S_C durch den Rückkopplungsspannungsteiler vorgegeben und repräsentiert somit die empfangenden Kommunikationsdaten, die am Ausgangsschaltelement T2 auslesbar sind.
  • Übermittelt nun ein weiterer Teilnehmer einen dominanten Pegel, so z. B. einen Masse-Pegel, so liegt der Rückkopplungsspannungsteiler im Wesentlichen zwischen Masse- und Versorgungsspannungspotential. Der erste und zweite Spannungsteilerwiderstand R4, R8 sind dabei derart dimensioniert, dass bei dem dominanten Pegel am Anschluss BC der Wert des Kommunikationssignals am zweiten invertierenden Eingang der Komparatoreinheit COMU größer ist als der Wert des Schwellenwertsignals S_THR am ersten nichtinvertierenden Eingang. Dadurch bleiben der Schaltzustand der Komparatoreinheit COMU und der Schaltzustand des ersten Schaltelementes T4 der Schalteinheit SU unbeeinflusst. Beispielsweise weist der erste Spannungsteilerwiderstand R4 einen Widerstandswert von 2 kOhm auf und der zweite Spannungsteilerwiderstand R8 einen Widerstandswert von 15 kOhm.
  • Im Vergleich zu 1 weist in 2 die Komparatoreinheit COMU einen Schmitt-Trigger als Komparator auf, mit einer Rückkopplung von dem Komparatoreinheitsausgang, der vorzugs weise als ein Ausgang des Komparators COM ausgebildet ist, zu dem ersten nichtinvertierenden Eingang der Komparatoreinheit COMU. Dadurch wird eine Schalthysterese ermöglicht, die eine hochfrequente Umschaltung des Komparators COM verhindert, wenn das Kommunikationssignal S_C Werte im Bereich der Werte des Schwellenwertsignals S_THR aufweist. Die Komparatoreinheit COMU weist ferner einen Schutzkondensator C2 auf, der zwischen der Spannungsquelle V und dem Bezugspotential GND angeordnet ist und ausgebildet ist, hochfrequente Störspannungsanteile in der Versorgungsspannung herauszufiltern.
  • Der Rückkopplungsspannungsteiler weist im Vergleich zu 1 einen dritten Spannungsteilerwiderstand R6 auf, der zwischen dem ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstand R4, R8 angeordnet ist. In diesem Fall weisen der erste und dritte Spannungsteilerwiderstand beispielsweise einen Widerstandswert von je 1 kOhm auf. Zwischen dem Bezugspotential GND und einem gemeinsamen Anschluss des ersten und dritten Spannungsteilerwiderstandes R4, R6 ist eine erste Schutzdiode D1 angeordnet. Diese ist derart in Durchlassrichtung angeordnet, dass bei negativen Störspannungen auf dem Kommunikationsbus dieser mittels der ersten Schutzdiode D1 im Wesentlichen auf Bezugspotential GND geschaltet wird. Eine zweite Schutzdiode D2 ist zwischen dem gemeinsamen Anschluss des ersten und dritten Spannungsteilerwiderstandes R4, R6 angeordnet. Diese ist derart in Durchlassrichtung angeordnet, dass bei einer Überspannung am Kommunikationsbus dieser im Wesentlichen auf Versorgungsspannungspotential der Spannungsquelle V geschaltet wird.
  • Die Schalteinheit SU weist ein zweites Schaltelement T6 auf, das beispielsweise als pnp-Bipolartransistor ausgebildet ist. Das zweite Schaltelement T6 ist mit seinem Emitteranschluss mit der Spannungsquelle V und mit seinem Kollektoranschluss mit einem ersten Anschluss eines zweiten Strombegrenzungswiderstandes R13 elektrisch gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des zweiten Strombegrenzungswiderstandes R13 ist mit dem ge meinsamen Anschluss des Widerstandes R2 und des ersten Strombegrenzungswiderstands R11 elektrisch gekoppelt. Ein RC-Glied, aufweisend einen Kondensator C4 und einen RC-Glied-Widerstand R17, ist über einen weiteren Widerstand R15 mit der Spannungsquelle V elektrisch gekoppelt. Ein Basisanschluss des zweiten Schaltelementes T6 ist mit einem gemeinsamen Anschluss des RC-Gliedes und des weiteren Widerstandes R15 gekoppelt. Das RC-Glied ist mit seinem dem Basisanschluss des zweiten Schaltelementes T6 abgewandten Anschluss mit dem Komparatoreinheitsausgang elektrisch gekoppelt. Während einer fallenden Signalflanke des Schaltsignals S_T wird das zweite Schaltelement T6 derart mittels des RC-Gliedes angesteuert, dass eine steigende Signalflanke des Ausgangssignals S_O beschleunigt wird.
  • Im Falle eines Kurzschlusses des Kommunikationsbusses gegen Masse, begrenzt der Widerstand R2 und der zweite Strombegrenzungswiderstand R13 den resultierenden Strom.
  • Die Schaltungsanordnung CC umfasst ferner eine Schutzeinheit PU mit einer Zener-Diode Z. Die Zener-Diode Z ist mittels eines dritten Strombegrenzungswiderstandes R18 elektrisch parallel zu der Spannungsquelle V derart angeordnet, dass an der Spannungsquelle V anliegende Überspannungen abgebaut werden. Die Schutzeinheit PU weist ein drittes Schaltelement T8 auf, das beispielsweise als ein npn-Bipolartransistor ausgebildet ist und das mit seinem Emitteranschluss mit dem Bezugspotential GND und mit seinem Kollektoranschluss mit dem Eingang der Schalteinheit SU elektrisch gekoppelt ist. Liegt beispielsweise eine Überspannung an der Spannungsquelle V an, leitet die Zener-Diode Z in Sperrrichtung und schaltet aufgrund eines resultierenden Stromflusses durch den dritten Strombegrenzungswiderstand R18 das dritte Schaltelement T8 ein. Dadurch wird als Schaltsignal S_T am Eingang der Schalteinheit SU der Neutralwert vorgegeben und somit als Ausgangssignal S_O der rezessive Pegel. In diesem Fall ist vorzugsweise ein vierter Strombegrenzungswiderstand R10 zwischen dem Komparatoreinheitsausgang und dem dritten Schaltelement T8 vorgesehen, damit insbesondere bei eingeschaltetem drittem Schaltelement T8 ein Strom begrenzt wird.
  • Zwischen dem Schalteinheitsausgang und dem Anschluss BC weist die Schaltungsanordnung eine Induktivität L auf, die zur Filterung hochfrequenter Störanteile, so z. B. Störspannungsanteile, auf dem Kommunikationsbus ausgebildet ist und somit zur Verbesserung von EMV-Eigenschaften der Schaltungsanordnung CC beiträgt.
  • Die Schaltungsanordnung CC kann besonders kostengünstig und kompakt als integrierte Schaltungsanordnung CC ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • BC
      Anschluss
      C2
      Schutzkondensator
      C4
      Kondensator
      CC
      Schaltungsanordnung
      COM
      Komparator
      COMU
      Komparatoreinheit
      D1, D2
      Schutzdioden
      GND
      Bezugspotential
      L
      Induktivität
      PU
      Schutzeinheit
      R10, R11, R13, R18
      Strombegrenzungswiderstände
      R2, R15
      Widerstände
      R16
      Rückkopplungswiderstand
      R17
      RC-Glied-Widerstand
      R4, R6, R8
      Spannungsteilerwiderstände
      R12, R14
      Schwellenwertwiderstände
      S_C
      Kommunikationssignal
      S_O
      Ausgangssignal
      S_T
      Schaltsignal
      S_THR
      Schwellenwertsignal
      SU
      Schalteinheit
      T2
      Ausgangsschaltelement
      T4
      erstes Schaltelement
      T6
      zweites Schaltelement
      T8
      drittes Schaltelement
      THRU
      Schwellenwerteinheit
      uP
      Prozessor
      V
      Versorgungsspannungsquelle
      Z
      Zener-Diode

Claims (6)

  1. Schaltungsanordnung (CC) zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten, aufweisend – eine Versorgungsspannungsquelle (V) zur Versorgung der Schaltungsanordnung, – eine Schwellenwerteinheit (THRU), die ausgebildet ist, ausgangsseitig ein vorgegebenes Schwellenwertsignal (S_THR) zur Verfügung zu stellen, – eine Komparatoreinheit (COMU), die eingangsseitig an einem ersten Eingang mit der Schwellenwerteinheit (THRU) elektrisch gekoppelt ist und der an einem zweiten Eingang ein vorgegebenes Kommunikationssignal (S_C) zuführbar ist und die ausgebildet ist, einen Wert des vorgegebenen Kommunikationssignals (S_C) mit einem Wert des vorgegebenen Schwellenwertsignals (S_THR) zu vergleichen und davon abhängig ausgangsseitig an einem Komparatoreinheitsausgang ein Schaltsignal (S_T) zur Verfügung zu stellen, – eine Schalteinheit (SU), der eingangsseitig das Schaltsignal (S_T) zuführbar ist und die ausgebildet ist, abhängig von dem Schaltsignal (S_T) ausgangsseitig an einem Schalteinheitsausgang ein Ausgangssignal (S_O) zur Verfügung zu stellen, das in einem Sendebetrieb der Schaltungsanordnung (CC) repräsentativ ist für das Kommunikationssignal (S_C), – einen Rückkopplungsspannungsteiler mit zumindest zwei Spannungsteilerwiderständen (R4, R8), der elektrisch zwischen der Versorgungsspannungsquelle (V) und dem Schalteinheitsausgang angeordnet ist und der ausgangsseitig mit einem gemeinsamen Anschluss von zweien der Spannungsteilerwiderstände (R4, R8) mit dem zweiten Eingang der Komparatoreinheit (COMU) elektrisch gekoppelt ist.
  2. Schaltungsanordnung (CC) nach Anspruch 1, bei dem die Spannungsteilerwiderstände (R4, R8) des Rückkopplungsspan nungsteilers derart dimensioniert sind, dass zumindest während eines Empfangs von Kommunikationsdaten ein Schaltzustand der Komparatoreinheit (COMU) und der Schalteinheit (SU) durch den Empfang der Kommunikationsdaten unbeeinflusst ist.
  3. Schaltungsanordnung (CC) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schalteinheit (SU) ein Schaltelement (T6) umfasst und ausgebildet ist, abhängig von dem Schaltsignal (S_T) mittels des Schaltelements (T6) eine Flankensteilheit des Ausgangssignals (S_O) zumindest in dem Sendebetrieb vorzugeben.
  4. Schaltungsanordnung (CC) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Komparatoreinheit (COMU) einen Schmitt-Trigger umfasst, der ausgebildet ist, das vorgegebene Kommunikationssignal (S_C) mit dem vorgegebenen Schwellenwertsignal (S_THR) zu vergleichen und davon abhängig ausgangsseitig ein Schaltsignal (S_T) zur Verfügung zu stellen.
  5. Schaltungsanordnung (CC) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die eine Schutzeinheit (PU) umfasst, die eingangsseitig mit der Versorgungsspannungsquelle (V) und ausgangsseitig mit einem Eingang der Schalteinheit (SU) elektrisch gekoppelt ist und ausgebildet ist, abhängig von einer Überspannung an der Versorgungsspannungsquelle (V) einen Neutralwert für das Schaltsignal (S_T) vorzugeben.
  6. Schaltungsanordnung (CC) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die als integrierte Schaltungsanordnung ausgebildet ist.
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EP1309144A1 (de) * 2001-10-30 2003-05-07 Integration Associates Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Leitungsisolierung in einer datenzugriffsanordnung mittels einer PWM-Steuerung

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