DE102014109999B4

DE102014109999B4 - LIN-Bus-Modul

Info

Publication number: DE102014109999B4
Application number: DE102014109999.0A
Authority: DE
Inventors: Alexander Mori; Christoph Seidl
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2034-07-17
Also published as: DE102014109999A1; US10169278B2; CN104348689A; US20150039801A1; CN104348689B

Abstract

Netzwerkknoten zum Verbinden mit einem Local Interconnect Network (LIN), wobei der Netzwerkknoten umfasst:einen Busanschluss (BUS), der betriebsfähig an eine Datenleitung (LDAT) angekoppelt ist, um ein serielle Daten darstellendes Datensignal (VBUS) über die Datenleitung (LDAT) zu empfangen, wobei das Datensignal (VBUS) ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln ist;eine Empfängerschaltung (20) mit einem Vergleicher (K), der zum Vergleichen des Datensignals (VBUS) mit einem Bezugssignal (VREF) ausgebildet ist, wobei der Vergleicher (K) ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes binäres Ausgangssignal (VRX) erzeugt;einen Messkreis (3), der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (VBUS) zu empfangen und ein den hohen Signalpegel des Datensignals (VBUS) darstellendes erstes Spannungssignal (VSTORE) bereitzustellen; undeinen Skalierungskreis (4), der dazu ausgebildet ist, das Bezugssignal (VREF) aus dem ersten Spannungssignal (VSTORE) zu erzeugen, indem der Skalierungskreis (4) das erste Spannungssignal (VSTORE) um einen Dämpfungsfaktor (k) reduziert.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft das Local Interconnect Network (LIN), das gewöhnlich in Kraftfahrzeuganwendungen benutzt wird, insbesondere LIN-Bus-Module und durch eine hohe Versorgungsspannung versorgte Vorrichtungen.
Das Local Interconnect Network (LIN) ist ein zur Kommunikation zwischen verschiedenen Elektronikmodulen und -vorrichtungen ausgelegtes, und hauptsächlich in Kraftfahrzeugen eingesetztes serielles Netzprotokoll. Der Bedarf an einem billigen seriellen Netz entstand mit der Zunahme der in einem Kraftfahrzeug implementierten Techniken und Einrichtungen, während der CAN-Bus (CAN = Controller Area Network) zu teuer war, in jedem Elektronikmodul oder jeder Elektronikvorrichtung in einem Kraftfahrzeug implementiert zu werden. Europäische Autohersteller begannen, verschiedene Topologien serieller Kommunikation zu benutzen, was zu Verträglichkeitsproblemen führte. In den späten 90er Jahren wurde das LIN-Konsortium durch fünf Autohersteller gegründet und die erste voll implementierte Fassung der neuen LIN-Spezifikation (LIN-Fassung 1.3) wurde im November 2002 veröffentlicht. September 2003 wurde die LIN-Fassung 2.0 eingeführt, um Fähigkeiten zu erweitern und Vorkehrungen für zusätzliche Diagnosemerkmale zu treffen.
LIN ist ein (oft als LIN-Bus bezeichnetes) serielles Netz mit einer Master-Vorrichtung (Bus-Master) und typischerweise bis zu sechszehn Slave-Vorrichtungen (Bus-Slaves). Alle Nachrichten werden durch die Master-Vorrichtung eingeleitet, wobei höchstens eine Slave-Vorrichtung auf eine gegebene Nachrichtenkennung reagiert. Die Master-Vorrichtung kann auch als eine Slave-Vorrichtung wirken, indem sie auf ihre eigene Nachrichten antwortet. Da alle Kommunikationen durch die Master-Vorrichtung eingeleitet werden, ist es nicht notwendig, eine Kollisionserkennung zu implementieren. Die Master-Vorrichtung kann ein Mikrocontroller sein, während die Slaves als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - Application Specific Integrated Circuit) implementiert sein können.
Aktuelle Anwendungen kombinieren die Kosteneffizienz von LIN und einfache Sensoren zum Erzeugen von Vorrichtungen oder Modulen, die verknüpft sind, um kleine Netze zu bilden. Diese Netze können mit einem Stammleitungsnetz verbunden sein, d.h. CAN in Kraftfahrzeugen. Die allgemeinen Begriffe Elektronikvorrichtungen und Elektronikmodule werden hier als Synonyme benutzt und oft als elekronische Steuereinheiten (ECU - Electronic Control Units) bezeichnet, besonders in Kraftfahrzeuganwendungen. Die ECU werden auch als „Knoten“ bezeichnet, da sie die Knoten eines Netzes gemäß der LIN-Spezifikation bilden. Aus der Publikation US 2011/013110 A1 ist ein LIN-Empfänger bekannt, welcher eine Peak-Hold-Schaltung, die mit dem Busanschluss verbunden ist, einen mit dem Ausgang der Schaltung verbundenen Spannungsbegrenzer sowie einen am Ausgang des Spannungsbegrenzter angeordneten Komparator umfasst.
Die LIN-Spezifikation wurde ausgelegt, sehr billige Hardwareknoten zu ermöglichen, die in einem Netz benutzt werden. LIN ist ein auf ISO 9141 basierendes kostengünstiges Einleiternetz. Die LIN-Master-Knoten sind oft unter Verwendung von Mikrocontrollern mit entweder UART-Fähigkeit oder dedizierten LIN-Schnittstellen ausgeführt. Der Mikrocontroller erzeugt alle LIN-Daten (gemäß dem LIN-Protokoll) unter Verwendung zutreffender Software und ist über einen LIN-Sender/Empfänger mit dem LIN-Netz verbunden. Als LIN-Master-Knoten zu wirken ist möglicherweise nur ein Teil der möglichen Arbeitsweise der Vorrichtung. Die LIN-Hardware kann jedoch den erwähnten Sender/Empfänger umfassen und arbeitet als reiner LIN-Knoten ohne zusätzliche Arbeitsweise.
Da LIN-Slave-Knoten so billig wie möglich sein sollten, können sie ihre internen Takte durch Verwenden von RC-Oszillatoren anstatt von Quarz-Oszillatoren erzeugen. Ein wohlbekannter LIN-Sender/Empfänger ist MC33399 von Freescale. Vom LIN-Konsortium wurde das LIN hinsichtlich der physikalischen und der Sicherungsschicht (d.h. Schichten 1 und 2 des OSI-Modells) spezifiziert. Da das LIN hauptsächlich für Kraftfahrzeuge ausgelegt wurde, definiert der LIN-Standard die Versorgungsspannungen für einen LIN-Knoten als zwischen 7 Volt und 18 Volt (typischerweise 12 Volt), wodurch die LIN-Standard-konformen Knoten für Anwendungen in Lastwagen und Bussen ungeeignet werden, da diese typischerweise Stromversorgungen benutzen, die Versorgungsspannungen von 24 Volt bereitstellen. Durch die vorliegende Offenbarung werden Lösungen für Probleme adressiert, die entstehen, wenn standardmäßige LIN-Knoten mit einer nicht standardmäßigen 24-Volt-Stromversorgung verbunden werden.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Netzwerkknoten zum Verbinden mit einem Local Interconnect Network (LIN). Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der Netzwerkknoten einen Busanschluss, der betriebsfähig an eine Datenleitung zum Empfangen eines Datensignals angekoppelt ist, das serielle Daten darstellt, über diese Datenleitung. Das Datensignal ist ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln. Weiterhin umfasst der Netzwerkknoten eine Empfängerschaltung, die einen Vergleicher zum Vergleichen des Datensignals mit einem Bezugssignal einsetzt. Der Vergleicher erzeugt ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes binäres Ausgangssignal. Das Netz umfasst auch eine Messschaltung, die das Datensignal empfängt und ein erstes Spannungssignal bereitstellt, so dass es den hohen Signalpegel des Datensignals darstellt. Es ist eine Skalierungsschaltung vorgesehen, um das Bezugssignal aus dem ersten Spannungssignal zu erzeugen, wobei die Skalierungsschaltung das erste Spannungssignal um einen Dämpfungsfaktor reduziert.
Nach einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der Netzwerkknoten einen Busanschluss, der betriebsfähig an eine Datenleitung zum Empfangen eines Datensignals angekoppelt ist, das serielle Daten darstellt, über diese Datenleitung. Das Datensignal ist ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln. Weiterhin umfasst der Netzwerkknoten eine Empfängerschaltung, die einen Vergleicher zum Vergleichen des Datensignals mit einem Bezugssignal einsetzt. Der Vergleicher erzeugt ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes binäres Ausgangssignal. Auch umfasst der Netzwerkknoten eine Messschaltung, die das Datensignal empfängt und ein erstes Spannungssignal bereitstellt, so dass es den hohen Signalpegel des Datensignals darstellt. An die Datenleitung ist ein Hochziehkreis angekoppelt und stellt einen regelbaren Laststrom am Busanschluss bereit. Der regelbare Laststrom durchläuft den Hochziehkreis, wenn die Datenleitung auf einen niedrigen Pegel gezogen ist, wobei der regelbare Laststrom durch das erste Spannungssignal geregelt wird.
Die Erfindung ist besser unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen und Beschreibung verständlich. Die Komponenten der Figuren sind nicht unbedingt maßstabgerecht, wobei die Betonung auf Erläuterung der Grundsätze der Erfindung gelegt ist. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Schaltbild eines mit einer 12-V-Stromversorgung betriebenen beispielhaften LIN-Master-Knotens;
2 ein beispielhaftes LIN-Netz mit einem LIN-Slave-Knoten und einem LIN-Master-Knoten, die mit einer 24-V-Stromversorgung betrieben werden;
3A und 3B zwei beispielhafte LIN-Netze, die jeweils einen LIN-Slave-Knoten gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung und einen LIN-Master-Knoten umfassen, die mit einer 24-V-Stromversorgung betrieben werden;
4 die Arbeitsweise des LIN-Slave-Knotens der 3 unter Verwendung von Zeitdiagrammen der entsprechenden Signale;
5 eine beispielhafte Messschaltung zum Messen der LIN-Versorgungsspannnung aus dem von der LIN-Datenleitung empfangenen Datensignal;
6 eine weitere beispielhafte Messschaltung zum Messen der LIN-Versorgungsspannung aus dem von der LIN-Datenleitung empfangenen Datensignal; und
7 eine weitere Alternative des Beispiels der 6 mit einer Digitalimplementierung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern entsprechende Teile.
1 zeigt einen beispielhaften Schaltkreis eines LIN-Knotens. Der LIN-Knoten 1 umfasst eine Mikrosteuerung 10 (MCU bzw. Microcontroller Unit) zum Ermöglichen der Software-Ausführung der für einen Master-LIN-Knoten notwendigen, vergleichsweise komplexen Arbeitsweise. Ein Slave-LIN-Knoten kann ohne eine dedizierte Mikrosteuerung arbeiten und kann stattdessen eine Sensorschaltung umfassen. Ungeachtet des eigentlichen Zwecks eines LIN-Knotens wird ein LIN-Knoten immer einen LIN-Sender/Empänger 20 umfassen, der eine getrennte integrierte Schaltung sein oder in der MCU 10 enthalten sein kann. Abhängig von der Anwendung kann der LIN-Sender/Empfänger auch mit diskreten Schaltungskomponenten auf einer Leiterplatte ausgebildet sein.
In dem vorliegenden Beispiel weist der LIN-Sender/Empfänger 20 einen Versorgungsanschluss VSUP, einen Erdanschluss GND (wobei Erde allgemein ein Bezugspotential bezeichnet), einen Empfangsanschluss RX, einen Sendeanschluss TX und einen mit BUS etikettierten LIN-Busanschluss auf. Nach der LIN-Spezifikation beträgt die Versorgungsspannung V_SUP , die an den Versorgungsanschluss VSUP anzulegen ist, zwischen 7 Volt und 18 Volt. In Kraftfahrzeuganwendungen wird diese Versorgungsspannung durch eine Kraftfahrzugbatterie bereitgestellt, die typisch eine Spannung V_BAT (bei voller Ladung) von zwischen 13,8 und 14,4 Volt bereitstellt. Die Versorgungsleitung L_SUP , die mit dem Versorgungsanschluss V_SUP verbunden ist, kann an die Batterie über eine Diode D_IN angekoppelt sein, die Schutz gegen Rückwärtspolung bietet. So kann die Versorgungsspannung V_SUP rund 0,7 Volt (d.h. die Vorwärtsspannung einer Siliziumdiode) niedriger als die Batteriespannung V_BAT sein. Mikrosteuerungen arbeiten gewöhnlich mit Versorgungsspannungen unter 12 Volt. Universal-Mikrosteuerungen arbeiten typisch mit Versorgungsspannungen von rund 5 Volt oder weniger. Der in 1 dargestellte Master-LIN-Knoten 1 umfasst daher einen zwischen z.B. die Batterie (Spannung V_BAT) und dem Versorgungsstift der MCU 10 geschalteten Spannungsregler 30. Der Spannungsregler 30 liefert die für die MCU 10 erforderliche niedrige Versorgungsspannung, z.B. 5 Volt. Die Erdleitung L_GND ist mit dem Erdanschluss GND des LIN-Sender/Empfängers 20 und auch den jeweiligen Erdanschlüssen der MCU 10 und des Spannungsreglers 30 verbunden. Zwischen die Batterie V_BAT und die Erdleitung L_GND kann ein Pufferkondensator C_IN zum Unterdrücken dynamischer Störspitzen in der Versorgungsspannung V_SUP gekoppelt sein. Bei Kraftfahrzeuganwendungen kann die Erdleitung L_GND mit der Karosserie des Wagens verbunden sein.
Die LIN-Busleitung L_DAT ist mit dem Busanschluss BUS des LIN-Sender/Empfängers verbunden. Da der LIN-Busanschluss BUS einen Ausgang mit offenem Kollektor (oder offenem Drain) bereitstellt, wird ein Hochziehwiderstand benötigt. Im vorliegenden Beispiel ist ein externer Hochziehwiderstand R_EXT (außerhalb des LIN-Sender/Empfängers 20) über eine Diode D_EXT zwischen die LIN-Datenleitung L_DAT und die Versorgungsleitung L_SUP gekoppelt. Serielle Daten können bidirektional nach der LIN-Spezifikation über die Busleitung L_DAT übermittelt werden. Der Empfangsanschluss RX und der Sendeanschluss TX des LIN-Sender/Empfängers 20 sind mit jeweiligen Anschlüssen der MCU 10 verbunden. Von der LIN-Datenleitung L_DAT empfangene serielle Daten werden über den Anschluss RX an die MCU 10 weitergeleitet, während die MCU 10 zum Bereitstellen von seriellen Daten, die über die LIN-Datenleitung L_DAT zu senden sind, am Sendeanschluss TX ausgebildet ist.
Der LIN-Sender/Empfänger 20 umfasst eine Empfängerschaltung und eine Senderschaltung, die zusammen eine Schnittstellenschaltung zwischen den Empfangsausgangs- und den Sendeeingangsanschlüssen RX, TX und den LIN-Busanschluss BUS bilden. Die Empfängerschaltung umfasst einen Vergleicher K mit Hysterese und eine Bezugsspannungsquelle, die in dem vorliegenden Beispiel ein aus den Widerständen R₁ und R₂ zusammengesetzter einfacher Spannungsteiler ist. Die Widerstände R₁ und R₂ sind in Reihe zwischen den Versorgungsanschluss V_SUP und den Erdanschluss GND gekoppelt, wobei die Bezugsspannung V_REF für den Vergleicher K am Mittelabgriff des Spannungsteilers abgezapft ist. So gleicht die Bezugsspannung V_REF = V_SUP·R₂/ (R₁+R₂), wobei die Widerstände R₁ und R₂ den gleichen Widerstand aufweisen können und damit V_REF=0,5·V_SUP. Obwohl der Faktor 0,5 in verschiedenen Ausführungsformen des LIN-Sender/Empfängers 20 unterschiedlich sein kann, ist die Bezugsspannung gemäß dem LIN-Standard zur Versorgungsspannung V_SUP proportional. Ein Eingang des Vergleichers K ist mit dem LIN-Busanschluss BUS verbunden, während ein weiterer Eingang des Vergleichers K mit der Bezugsspannung V_REF versorgt wird. Der Ausgang des Vergleichers K ist mit dem Empfangsanschluss RX verbunden. Der Vergleicher setzt die Spannung am Empfangsanschluss RX auf einen hohen Pegel, wenn der Spannungspegel am LIN-Busanschluss BUS einen ersten durch V_REF+V_H definierten Schwellwert überschreitet und setzt die Spannung am Empfangsanschluss RX auf einen niedrigen Pegel, wenn der Spannungspegel am LIN-Busanschluss BUS einen zweiten durch V_REF-V_H definierten Schwellwert unterschreitet, wobei die Spannung V_H die erwähnte Hysterese des Vergleichers darstellt, die (im Vergleich zu V_REF ) vergleichsweise klein sein kann. Jedoch kann eine Hysterese zum Vermeiden eines unerwünschten Umschaltens beitragen, wenn der Spannungspegel am LIN-Busanschluss BUS der Bezugsspannung V_REF nahekommt. Die durch den Vergleicher K bereitgestellten Spannungspegel können den Erfordernissen der MCU 10 entsprechen. Als Wahlmöglichkeit kann eine Schaltung zum Einstellen des Spannungspegels (in 1 nicht dargestellt) zwischen den Empfangsanschluss RX des LIN-Sender/Empfängers und des entsprechenden Stifts der MCU 10 gekoppelt sein.
Die Senderschaltung des LIN-Sender/Empfängers kann einen einzelnen Transistor T umfassen. In dem vorliegenden Beispiel der 1 wird ein MOS-Transistor benutzt. Auch könnte jedoch ein bipolarer Flächentransistor benutzt werden. Weiterhin könnten ausgeklügeltere Senderschaltungen anwendbar sein. Der Transistorlastweg ist zwischen den Erdanschluss GND und den LIN-Busanschluss BUS geschaltet, wobei ein interner Hochziehwiderstand R_INT über die interne Diode D_INT mit dem Versorgungsanschluss VSUP verbunden sein kann (der Hochziehwiderstand wird als intern bezeichnet, da er innerhalb des LIN-Sender/Empfängers 20 liegt). Im vorliegenden Beispiel ist die Reihenschaltung des internen Hochziehwiderstandes R_INT und der Diode D_INT parallel zur entsprechenden Reihenschaltung des externen Hochziehwiderstandes R_INT und der Diode D_EXT geschaltet. Der Widerstand des internen Hochziehwiderstands R_INT ist jedoch viel höher, z.B. 30 kΩ, als der externe Hochziehwiderstand (z.B. 1 kΩ).
Die Steuerelektrode des Transistors T (z.B. seine Gate-Elektrode oder seine Base-Elektrode) ist an den Sendeanschluss TX angekoppelt. So ist der Transistor T eingeschaltet, wenn ein hoher Pegel an den Anschluss TX angelegt wird (z.B. durch die MCU 10), während der Transistor T ausgeschaltet ist, wenn ein niedriger Pegel an den Anschluss TX angelegt wird. Im ersten Fall (Transistor T eingeschaltet) zieht der Transistor T das Potential des LIN-Busanschlusses BUS auf (annähernd) Erdpotential herab, während im zweiten Fall (Transistor T ausgeschaltet) die Hochziehwiderstände R_INT (und/oder R_EXT) das Potential des LIN-Busanschlusses BUS auf (annähernd) Versorgungspotential V_SUP hochzieht(en) (den Vorwärts-Spannungsabfall über die Diode D_INT auf den Hochzieh-Stromweg außer Acht lassend). Zwischen den Sendeanschluss TX und die Steuerelektrode des Transistors T kann ein Inverter zum Kompensieren der Umkehreigenschaft des Transistors T gekoppelt sein. Die durch den wahlweisen Inverter bereitgestellte Funktion kann auch in der MCU 10 implementiert sein.
Wie oben erwähnt erfordert der LIN-Standard, dass die Versorgungsspannung V_SUP zwischen 7 und 18 Volt beträgt. Infolgedessen können LIN-konforme Netzwerkknoten (oder LIN-Sender/Empfänger) entweder überhaupt nicht mit höheren Spannungen betrieben werden (höher als 18 Volt) oder können wenigstens nicht in einer LIN-Standard-konformen Weise betrieben werden. Betreiben einer LIN-Sender/Empfängerschaltung mit z.B. 24 Volt (was die typische in Lastwagen bereitgestellte Versorgungsspannung ist) auf eine LIN-Standardähnliche Weise ist aus mehreren Gründen unerwünscht. Der LIN-Standard begrenzt die Anstiegsrate für Übergänge von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel (und umgekehrt), was bei Verwendung höherer Spannungen eine verringerte maximale Kommunikationsgeschwindigkeit ergibt. Weiterhin können viele LIN-Standard-konforme Module nicht benutzt werden und es müssen teure kundenspezifische Lösungen benutzt werden. Im Allgemeinen können elektromagnetische Störungen (EMI - Electromagnetic Interferences) bei höheren Spannungen zunehmen, was eine unerwünschte Auswirkung auf elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der LIN-Knoten hat. Infolgedessen ist Betreiben von LIN-standardähnlichen Sender/Empfängerschaltungen mit hohen Versorgungsspannungen (höher als 18 Volt) in vielen Anwendungen nicht durchführbar (oder wenigstens sehr unerwünscht), besonders für die Verwendung in Lastkraftwagen.
Eine weitere Option ist Erzeugen einer niedrigeren, LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP (z.B. 12 Volt) in einem LIN-Master-Knoten und Betreiben aller mit dem Master-Knoten verbundenen LIN-Slave-Knoten mit dieser standardkonformen Versorgungsspannung V_SUP . Diese Lösung, die in 2 gezeigt ist, ermöglicht die Verwendung billiger LIN-Standard-konformer Vorrichtungen (z.B. integrierter Schaltungen) zum Implementieren eines LIN-Master-Knotens. 2 zeigt einen LIN-Master-Knoten 1' wie auch einen LIN-Slave-Knoten 1", die über eine LIN-Busdatenleitung L_DAT verknüpft sind, um serielle Daten auf eine LIN-Standard-konforme Weise auszutauschen. Jeder Netzwerkknoten (Master-Knoten 1', Slave-Knoten 1'') umfasst einen LIN-Sender/Empfänger 20 wie oben hinsichtlich der 1 beschrieben. Jedoch sind die MCU oder sonstige Schaltungen, die an den Empfängeranschluss RX und den Sendeanschluss TX angekoppelt sein können (wie auch die externen Hochziehwiderstände) weggelassen worden, da sie für die gegenwärtige Besprechung nicht benötigt werden. Eine Batteriespannung V_BAT von rund 24 Volt ist die einzige zum Versorgen der LIN-Knoten 1' und 1" verfügbare Versorgungsspannung. Der LIN-Master-Knoten 1' umfasst daher einen Spannungsregler 2, der zum Erzeugen einer LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP (von z.B. 12 Volt) aus der Batteriespannung V_BAT eingerichtet ist. Der Spannungsregler kann ein linearer Spannungsregler sein. Jedoch kann jede andere Art Spannungsregler anwendbar sein. Es ist zu bemerken, dass im gegenwärtigen Beispiel die LIN-Standard-konforme Versorgungsspannung (z.B. 12 Volt), die durch den Spannungsregler 2 erzeugt wird, als Versorgungsspannung V_SUP bezeichnet wird, während die hohe Versorgungsspannung (z.B. 24 Volt) als Batteriespannung V_BAT bezeichnet wird. Jedoch ist die Quelle der hohen Versorgungsspannung nicht unbedingt eine Batterie.
Verwenden der geregelten LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP ermöglicht die Verwendung von LIN-Standard-konformen Vorrichtungen wie beispielsweise einem LIN-Standard-konformen LIN-Sender/Empfänger 20. Bei Verwendung des Spannungsreglers 2 zum Bereitstellen einer getrennten LIN-konformen Versorgungsspannung V_SUP in dem Master-LIN-Knoten 1' entsteht jedoch das Problem, dass diese Versorgungsspannung V_SUP dem Slave-Knoten 1" zugeführt werden muss, da der LIN-Sender/Empfänger in jedem LIN-Knoten seine Bezugsspannung (siehe 1, Bezugsspannung V_REF ) aus der Versorgungsspannung ableitet, z.B. V_REF=0.5·V_SUP. Eine Lösung wäre die Verwendung einer zusätzlichen Versorgungsleitung L_SUP zwischen den LIN-Knoten zum „Verteilen“ der LIN-konformen Versorgungsspannung an alle mit dem Master-Knoten verbundenen LIN-Knoten. Dies würde jedoch zusätzliche Drähte zum Verbinden der einzelnen LIN-Knoten bedeuten, was in vielen Anwendungen unerwünscht ist.
Ähnlich dem Beispiel der 2 zeigen die Beispiele der 3 ein LIN mit einem LIN-Master-Knoten 1' und einem LIN-Slave-Knoten 1", die über eine LIN-Busdatenleitung L_DAT zum Austauschen serieller Daten auf eine LIN-Standard-konforme Weise verknüpft sind. 3A und 3B (zusammen als 3 bezeichnet) zeigen zwei sehr ähnliche Beispiele, die im Wesentlichen die gleiche Funktion bereitstellen. Der LIN-Master-Knoten 1' (der in 3A und 3B identisch ist) ist der gleiche wie der Master-Knoten im vorhergehenden Beispiel der 2, während der Slave-Knoten 1" zusätzliche Schaltungen zum Messen der LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP umfasst (die durch den LIN-Master-Knoten 1' erzeugt wird) aus dem Signalpegel an dem LIN-Busanschluss BUS. Daher wird die getrennte Versorgungsspannung L_SUP zwischen dem Master-Knoten 1' und dem Slave-Knoten 1" (siehe 2) nicht benötigt und kann weggelassen werden.
Ähnlich dem LIN-Sender/Empfänger (siehe LIN-Sender/Empfänger 20) der 1 umfasst der Slave-Knoten 1" einen Busanschluss BUS, der zum Empfangen eines serielle Daten von dem LIN-Master-Knoten 1' darstellenden Datensignals V_BUS an eine LIN-Datenleitung L_DAT angekoppelt ist. Das Datensignal V_BUS ist ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln. Der niedrige Signalpegel gleicht annähernd dem Erdpotential (d.h. Null Volt) und der hohe Signalpegel gleicht der im Master-Knoten 1' erzeugten LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP . Der Slave-Knoten 1" umfasst weiterhin eine Empfängerschaltung, die einen Vergleicher K umfasst. Der Vergleicher K ist zum Vergleichen des von der LIN-Datenleitung L_DAT empfangenen Datensignals V_BUS mit einem Bezugssignal V_REF eingerichtet, wobei der Vergleicher K ein (als V_RX bezeichnetes) binäres Ausgangssignal erzeugt, das das Ergebnis des Vergleichs darstellt. Wie oben hinsichtlich der 1 erwähnt, ist die Bezugsspannung gemäß dem LIN-Standard zu der Versorgungsspannung V_SUP proportional (im Beispiel der 1 wird ein Spannungsteiler zum Herabskalieren der Versorgungsspannung zum Erhalten der Bezugsspannung benutzt). Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird die Bezugsspannung V_REF aus dem Datensignal V_BUS abgeleitet, das über die LIN-Datenleitung L_DAT vom Master-Knoten 1' empfangen wird. Für diesen Zweck umfasst der Slave-Knoten 1" eine Messchaltung 3, die das Datensignal V_BUS empfängt und zum Bereitstellen eines gemessenen Spannungssignals V_STORE eingerichtet ist, das den hohen Signalpegel (d.h. annähernd die Versorgungsspannung V_SUP ) des Datensignals V_BUS darstellt. Eine Skalierungsschaltung 4 ist mit der Messschaltung 3 verbunden und zum Erzeugen des Bezugssignals V_REF aus dem gemessenen Spannungssignal V_STORE eingerichtet. Beispielsweise kann die Skalierungsschaltung ein das gemessene Spannungssignal V_STORE empfangender und ein gedämpftes Signal (z.B. V_STORE/2, wenn der Dämpfungsfaktor k = 2) als Bezugssignal bereitstellender, einfacher Pufferverstärker sein. Verschiedene Ausführungsformen der Messschaltung 3 werden unten unter Bezugnahme auf 5, 6 und 7 besprochen. Die allgemeine Funktion der Messchaltung wird mittels der in der 4 gezeigten Zeitdiagramme dargestellt.
Das obere Diagramm der 4 zeigt eine beispielhafte Wellenform einer Standard-konformen Versorgungsspannung V_SUP , die wie in den Beispielen der 3 durch einen Spannungsregler in dem LIN-Master-Knoten 1' bereitgestellt werden kann. Obwohl die Versorgungsspannung V_SUP durch einen Spannungsregler bereitgestellt wird, kann sie sich aus verschiedenen Gründen immer noch ändern. Beispielsweise kann die Batteriespannung V_BAT (die die Eingangsspannung für den Spannungsregler ist) während kalter Anlaufbedingungen sehr niedrig sein und infolgedessen kann auch die Versorgungsspannung V_SUP abfallen. Allgemein kann der Stromversorgungsunterdrückungsfaktor (PSRR - Power Supply Rejection Ratio) des Spannungsreglers, der die Versorgungsspannung V_SUP erzeugt, in einer kostengünstigen Ausführung niedrig sein und damit kann die Versorgungsspannung V_SUP als Reaktion auf eine veränderliche Batteriespannung V_BAT sich verändern. In dem Beispiel der 4 führt die Versorgungsspannung im Zeitmoment t₂ einen kleinen Schritt nach oben durch und fällt im Zeitmoment t₄ beginnend allmählich ab. Vom Zeitmoment t₅ an bleibt die Versorgungsspannung V_SUP konstant. Die zweite Wellenform stellt das auf der LIN-Busdatenleitung L_DAT durch den Master-Knoten 1 erzeugte sich ergebende Datensignal V_BUS dar. Das Datensignal V_BUS ist ein Binärsignal mit niedrigen und hohen Signalpegeln (die die Binärzahlen 0 und 1 darstellen), wobei ein niedriger Pegel beinahe 0 Volt (d.h. Erdpotential) gleicht und ein hoher Pegel der Versorgungsspannung V_SUP entspricht. Der hohe Pegel des Datensignals V_BUS steigt daher im Zeitmoment t₂ an und fällt zwischen Zeitmomenten t₄ und t₅ gemäß der entsprechenden Versorgungsspannung V_SUP ab. Die dritte Wellenform in 4 zeigt das durch die Messschaltung bereitgestellte Spannungssignal V_STORE dar. Die gemessene Spannung V_STORE folgt (d.h. ist gleich) zu dem Datensignal V_BUS während der Zeitabstände, in denen der Pegel des Datensignals V_BUS einen (eine Binärzahl 1 darstellenden) hohen Signalpegel anzeigt. Wenn das Datensignal V_BUS auf einen niedrigen Pegel abfällt, wird die gemessene Spannung aufrechterhalten (d.h. auf einem konstanten Pegel gehalten), bis der Pegel des Datensignals V_BUS wieder einen hohen Signalpegel anzeigt. Im Wesentlichen entspricht die Arbeitsweise der Messchaltung einer Abtast-Halteschaltung oder einem Spitzendetektor. Die Wellenform im unteren Diagramm der 4 zeigt das Vergleicher-Ausgangssignal V_RX entsprechend dem Datensignal V_BUS . Das Ausgangssignal V_RX weist einen wohldefinierten und konstanten hohen Pegel (z.B. 5 Volt) auf, geeignet zur weiteren Signalverarbeitung, z.B. unter Verwendung einer Mikrosteuerung oder sonstigen Digitalschaltungen.
Wieder auf das Beispiel der 3A Bezug nehmend umfasst der Slave-Knoten 1" weiterhin eine Senderschaltung, die dem Beispiel der 1 sehr ähnlich ist. Ein Transistor T (z.B ein MOSFET) ist zwischen den Erdanschluss GND und den LIN-Busanschluss BUS gekoppelt, während die Steuerelektrode (z.B. Gate-Elektrode) des Transistors analog dem Beispiel der 1 an einen Sendeanschluss TX angekoppelt ist. Anders als das Beispiel der 1 sind die Reihenkreise mit einem Hochziehwiderstand und einer Diode durch eine regelbare Stromquelle Q ersetzt, die einen regelbaren Hochziehstrom bereitstellt, der in Abhängigkeit von der gemessenen Spannung V_STORE eingestellt ist. In dem Beispiel der 3B ist der Hochziehwiderstand R_INT zwischen den LIN-Busanschluss BUS (d.h. die LIN-Datenleitung L_DAT ) und den Ausgang eines Pufferverstärkers B gekoppelt, der zum Puffern der gemessenen Spannung V_STORE eingerichtet ist. Anders gesagt stellt der Pufferverstärker B die Spannung V_STORE an seinem Ausgang an einen niedrigen Ausgangswiderstand bereit, der Bereitstellen des Hochziehstroms durch den Hochzieh-Widerstand R_INT erlaubt und dabei die Ausgangsspannung im Wesentlichen auf V_STORE hält.
5, 6 und 7 zeigen verschiedene Beispiele von Messschaltungen 3, die in verschiedenen Ausführungsformen eines LIN-Slave-Knotens 1" wie z.B. in 3 gezeigt benutzt werden können. Das Beispiel der 7 kann teilweise unter Verwendung eines zutreffenden Prozessors (z.B. einer Mikrosteuerung) in Software implementiert sein, während die Beispiele der 5 und 6 voll in Hardware implementiert sind. Jedoch kann auch in dem Beispiel der 7 eine reine hardwarebasierte Ausführungsform benutzt werden (d.h. ohne Notwendigkeit für einen programmierbaren Prozessor). In dem Beispiel der 5 umfasst die Messschaltung 3 ein Filter 31, das das LIN-Datensignal V_BUS über die LIN-Datenleitung L_DAT empfängt. Das Filter 31 ist zum Bereitstellen von Signalaufbereitung zum Erleichtern weiterer Signalverarbeitung eingerichtet. Insbesondere führt das Filter 31 Tiefpassfiltern mit einer Grenzfrequenz im Bereich von annähernd 100 kHz bis 1 MHz zum Unterdrücken von Hochfrequenz-Übergangsrauschen (z.B Störspitzen usw.) durch. Das durch das Filter 31 bereitgestellte gefilterte LIN-Datensignal wird einem Spitzendetektor 32 zugeführt, der im vorliegenden Beispiel aus (u.a.) einer Diode D_PD, einem Kondensator C_PD und einem Widerstand R_PD zusammengesetzt ist. Der Kondensator C_PD und der Widerstand R_PD sind parallel geschaltet, wobei ein erster Anschluss des Kondensators C_PD über die Diode D_PD an das Filter 31 angekoppelt ist und ein zweiter Anschluss des Kondensators an Erdpotential angekoppelt ist. Das die durch den LIN-Master-Knoten 1' benutzte LIN-Standard-konforme Versorgungsspannung V_SUP darstellende gemessene Signal V_STORE kann am ersten Anschluss des Kondensators C_PD abgezapft werden. Die Zeitkonstante τ_PD (τ_PD=R_PD·C_PD) des Parallelkreises von Kondensator C_PD und Widerstand des R_PD sollte so gewählt werden, dass der Spannungsabfall V_STORE am Kondensator C_PD sich während Zeitperioden nicht bedeutend ändert, in denen das LIN-Datensignal V_BUS auf einem niedrigen Signalpgel liegt. So stellt die gemessene Spannung V_STORE den hohen Signalpegel des LIN-Datensignals V_BUS (reduziert um die Vorwärtsspannung V_D der Diode D_PD) dar.
Die gemessene Spannung V_STORE kann zum Ableiten der durch den Vergleicher K zu benutzenden Bezugsspannung V_REF benutzt werden (siehe 3A). Die gemessene Spannung V_STORE kann auch zum Regeln des durch die steuerbare Stromquelle Q bereitgestellten Stroms i_P benutzt werden. Die steuerbare Stromquelle Q kann so gesteuert werden, dass der Strom i_P = (V_STORE)/R_INT gleicht, wobei R_INT den Widerstand des in dem Beispiel der 1 benutzten internen Hochziehwiderstandes (z.B. R_INT=35 kΩ) bezeichnet (in 1 gezeigte Diode D_INT wird in Slave-Geräten nicht benutzt). Wenn damit der Transistor T das Potential am LIN-Busanschluss BUS herunterzieht, würde der Strom durch die Stromquelle Q annähernd der gleiche sein wie der Strom, der in einem LIN-Knoten fließen würde, der mit einer LIN-Standard-konformen Versorgungsspannung anstatt der hohen Batteriespannung V_BAT arbeitet.
Das in 6 dargestellte Beispiel ist vornehmlich dem Beispiel der 5 gleich. In der Messschaltung 3 der 6 wird anstatt des Spitzendetektors 32 ein Abtast-Haltekreis 33 (S/H-Kreis) eingesetzt. Der Abtast-Haltekreis 33 umfasst einen Kondensator C_SH, der zwischen den Ausgang des Filters 31 (über einen Elektronikschalter S_SH) und Erdpotential gekoppelt ist. Der Schalter S_SH kann synchron mit dem am Ausgang des Vergleichers K bereitgestellten Signal V_RX (siehe 1 und 3) ein- und ausgeschaltet werden. Während das Vergleicherausgangssignal V_RX auf einem hohen Pegel liegt, liegt das LIN-Datensignal V_BUS ebenfalls auf einem hohen Pegel und der Schalter S_SH ist geschlossen und so gleicht die Spannung V_STORE am Kondensator C_SH dem hohen Spannungspegel des LIN-Datensignals V_BUS . Ein Übergang des Ausgangssignals V_RX des Vergleichers zu einem niedrigen Pegel zeigt einen entsprechenden Übergang des LIN-Datensignals V_BUS zu einem niedrigen Pegel an. Der Schalter S_SH wird als Reaktion auf den Übergang geöffnet oder alternativ schon vor einem solchen Übergang (und bleibt offen, während sich das Datensignal V_BUS auf einem niedrigen Pegel befindet). So wird die Kondensatorspannung V_STORE auf dem Pegel unmittelbar vor Öffnen des Schalters S_SH gehalten. Diese Arbeisweise wird auch durch die Taktdiagramme der 4 dargestellt. Allgemein kann das den Schaltbetrieb des Schalters S_SH steuernde Signal als eine Funktion f(·) des Vergleicherausgangssignals V_RX erachtet werden. Beispielsweise kann der Schalter S_SH geöffnet werden, nachdem das Vergleicherausgangssignal V_RX eine angegebene Zeit lang auf einem hohen Pegel gewesen ist und als Reaktion auf eine ansteigende Flanke des Signals V_RX wieder geschlossen werden. Der Stromregler 37 zum Regeln des Hochziehstroms ist dem vorherigen Beispiel der 5 gleich. Ein Skalierungskreis 4 (z.B. Dämpfungsfaktor k = 2, 1/k=0,5) kann zum Ableiten der Bezugsspannung V_REF aus der gemessenen Spannung V_STORE benutzt werden. Der Skalierungskreis 4 kann beispielsweise einen Pufferverstärker mit einem niedrigeren Gewinn als 1 umfassen. Weiterhin kann der Skalierungskreis 4 den Spannungsabfall am Elektronikschalter S_SH (oder an der Diode D_PD bei Einsatz im vorhergehenden Beispiel) kompensieren.
Das Beispiel der 7 zeigt eine Digitalausführung der Messschaltung mit einem Analog-Digital-Wandler 34 (ADC = Analog-to-Digital Converter), einer Logikschaltung 35 (z.B. einer Mikrosteuerung) und einem Digital-Analog-Wandler 36 (DAC - Digital-to-Analog Converter) zum Ausführen der in 4 dargestellten Arbeitsweise (d.h. der Messung des hohen Signalpegels des LIN-Datensignals V_BUS und Ableiten der Bezugsspannung V_REF daraus gemäß der LIN-Standard-Spezifikation. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird das am LIN-Busanschluss BUS des Slave-Knotens 1" (siehe 3) verfügbare LIN-Datensignal V_BUS unter Verwendung eines Filters 31 wie in den vorhergehenden Beispielen vorkonditioniert. Jedoch wird das gefilterte LIN-Datensignal dann unter Verwendung des ADC 34 digitalisiert und das sich ergebende Digitalwort wird dem Logikkreis 35 zugeführt, der beispielsweise eine Mikrosteuerung sein kann. Der Logikkreis 35 kann zum Unterscheiden zwischen hohen Signalpegeln und niedrigen Signalpegeln des digitalisierten LIN-Datensignals eingerichtet sein, z.B. durch Erkennen der ansteigenden und abfallenden Flanken des Signals. Alternativ kann der Logikkreis 35 zum digitalen Durchführen der Funktion des in den vorhergehenden Beispielen benutzten Abtast-Haltekreises 33 oder Spitzendetektors 32 eingerichtet sein. Die gemessene Spannung V_STORE wird digital im Logikkreis 35 gehalten, der auch zum digitalen Runterskalieren dieser Spannung (und Durchführen einer wahlweisen Versatzkorrektur sofern zutreffend) eingerichtet ist, um die Bezugsspannung V_REF als ein digitales Wort zu erhalten. Die analoge Bezugsspannung V_REF wird dann durch den DAC 36 erzeugt, der auch an den Logikkreis 35 angekoppelt ist und die digitale Darstellung der Bezugsspannung vom Logikkreis 35 empfängt. Der Logikkreis 35 kann auch zum Berechnen des zutreffenden Hochziehstroms i_P und entsprechenden Regeln der Stromquelle Q auf dem Hochzieh-Stromweg eingerichtet sein (auf ähnliche Weise wie der Stromregler 37 in den vorhergehenden Beispielen). Die Stromquelle Q kann beispielsweise ein Stromausgangs-DAC sein, der durch den Logikkreis 35 digital gesteuert wird.
Es ist zu beachten, dass ungeachtet der eigentlichen Ausführungsform des Messkreises 3 (siehe 5 bis 7) ein LIN-Slave gemäß dem Beispiel der 3 hohe Robustheit gegen Schwankungen (aufgrund Verzerrungen, Kurbelwirkung usw.) der hohen (z.B. 24 Volt) Batteriespannung bietet, da die Bezugsspannung stets aus der gemessenen Spannung V_STORE abgeleitet ist, die die hochpegelige Spannung des auf der LIN-Datenleitung L_DAT vorhandenen LIN-Datensignals darstellt. Während des Hochlaufens (Strom ein) des Slave 1" (siehe 3) ist eine zuverlässige Messung (siehe Messkreis 3) noch nicht möglich. Daher kann das Spannungssignal V_STORE beispielsweise auf einem vordefinierten Spannungspegel während eines bestimmten Zeitabstandes nach Einschalten des Netzwerkknotens (d.h. des LIN-Slave-Knotens 1") eingestellt sein. Jedoch können auch andere Wahlmöglichkeiten geeignet sein.
Obwohl verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung offenbart worden sind, wird dem Fachmann offenbar sein, dass verschiedene Änderungen und Abänderungen durchgeführt werden können, die einige der Vorteile der Erfindung erzielen, ohne aus dem Wesen und Schutzbereich der Erfindung zu weichen. Dem einigermaßen geübtem Fachmann wird klar sein, dass andere, die gleichen Funktionen ausübenden Komponenten zutreffend ersetzt werden können. Es ist zu erwähnen, dass unter Bezugnahme auf eine bestimmte Figur erläuterte Merkmale mit Merkmalen anderer Figuren kombiniert werden können, selbst denjenigen, wo sie nicht ausdrücklich erwähnt worden sind. Weiterhin können die Verfahren der Erfindung in entweder allen Software-Ausführungsformen unter Verwendung der zutreffenden Prozessoranweisungen oder in Hybrid-Ausführungsformen erzielt werden, die eine Kombination von Hardwarelogik und Softwarelogik nutzen, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Solche Abänderungen des erfindungsgemäßen Konzepts sollen durch die beiliegenden Ansprüche abgedeckt sein.

Claims

Netzwerkknoten zum Verbinden mit einem Local Interconnect Network (LIN), wobei der Netzwerkknoten umfasst: einen Busanschluss (BUS), der betriebsfähig an eine Datenleitung (L_DAT) angekoppelt ist, um ein serielle Daten darstellendes Datensignal (V_BUS) über die Datenleitung (L_DAT) zu empfangen, wobei das Datensignal (V_BUS) ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln ist; eine Empfängerschaltung (20) mit einem Vergleicher (K), der zum Vergleichen des Datensignals (V_BUS) mit einem Bezugssignal (V_REF) ausgebildet ist, wobei der Vergleicher (K) ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes binäres Ausgangssignal (V_RX) erzeugt; einen Messkreis (3), der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (V_BUS) zu empfangen und ein den hohen Signalpegel des Datensignals (V_BUS) darstellendes erstes Spannungssignal (V_STORE) bereitzustellen; und einen Skalierungskreis (4), der dazu ausgebildet ist, das Bezugssignal (V_REF) aus dem ersten Spannungssignal (V_STORE) zu erzeugen, indem der Skalierungskreis (4) das erste Spannungssignal (V_STORE) um einen Dämpfungsfaktor (k) reduziert.
Netzwerkknoten nach Anspruch 1, wobei der Messkreis (3) einen Abtast-Haltekreis (33) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (V_BUS) zu empfangen und, als erstes Spannungssignal (V_STORE), den Spannungspegel des Datensignals (V_BUS) bereitzustellen, während sich der Spannungspegel des Datensignals (V_BUS) auf einem hohen Signalpegel befindet; und einen Pegel des ersten Spannungssignals (V_STORE) auf dem hohen Signalpegel zu erhalten, während sich das Datensignal (V_BUS) auf einem niedrigen Signalpegel befindet.
Netzwerkknoten nach Anspruch 2, wobei der Pegel des ersten Spannungssignals (V_STORE) auf dem hohen Signalpegel wenigstens bis zu einer ansteigenden Flanke im Datensignal (V_BUS) erhalten bleibt.
Netzwerkknoten nach Anspruch 1, wobei der Messkreis (3) dazu ausgebildet ist, das erste Spannungssignal (V_STORE) auf einem vordefinierten Spannungspegel während eines Zeitabstandes nach Einschalten des Netzwerkknotens bereitzustellen.
Netzwerkknoten nach Anspruch 1, wobei ein niedriger oder ein hoher Signalpegel des Datensignals (V_BUS) durch Überwachen eines Pegels des binären Ausgangssignals erkannt wird.
Netzwerkknoten nach Anspruch 1, wobei der Skalierungskreis (4) einen Pufferverstärker (B) mit einem niedrigeren Gewinn als 1 umfasst.
Netzwerkknoten zum Verbinden mit einem Local Interconnect Network (LIN), wobei der Netzwerkknoten umfasst: einen betriebsfähig an eine Datenleitung (L_DAT) angekoppelten Busanschluss (BUS) zum Empfangen eines serielle Daten darstellenden Datensignals (V_BUS) über die Datenleitung (LDAT), wobei das Datensignal (V_BUS) ein Binärsignal mit hohen und niedrigen Signalpegeln ist; eine Empfängerschaltung (20) mit einem Vergleicher (K), der zum Vergleichen des Datensignals (V_BUS) mit einem Bezugssignal (V_REF) ausgebildet ist, wobei der Vergleicher (K) ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes binäres Ausgangssignal (V_RX) erzeugt; einen Messkreis (3), der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (V_BUS) zu empfangen und ein den hohen Signalpegel des Datensignals (V_BUS) darstellendes erstes Spannungssignal (V_STORE) bereitzustellen; und einen Hochziehkreis (Q; B, R_INT), der an die Datenleitung (L_DAT) angekoppelt und dazu ausgebildet ist, einen den Hochziehkreis (Q; B, R_INT) durchlaufenden regelbaren Laststrom bereitzustellen, wenn die Datenleitung (L_DAT) auf einen niedrigen Signalpegel gezogen ist, wobei der regelbare Laststrom durch das erste Spannungssignal (V_STORE) geregelt wird.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, wobei der Hochziehkreis (Q; B, R_INT) eine zwischen die Datenleitung (L_DAT) und einen Versorgungsanschluss gekoppelte regelbare Stromquelle (Q) umfasst, wobei die Stromquelle (Q) auf das erste Spannungssignal (V_STORE) reagiert und ausgebildet ist, einen dem Bruchteil des ersten Spannungssignals (V_STORE) und eines Widerstandswertes (R_INT) gleichenden Strom bereitzustellen, wenn die Datenleitung (L_DAT) auf einen niedrigen Signalpegel gezogen ist.
Netzwerkknoten nach Anspruch 8, wobei der Widerstandswert (R_INT) einen vordefinierten konstanten Wert aufweist.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, wobei der Hochziehkreis (Q; B, R_INT) einen Pufferverstärker (B), der an den Messkreis (3) angekoppelt und dazu ausgebildet ist, das erste Spannungssignal (V_STORE) an seinem Ausgang bereitzustellen; und einen zwischen die Datenleitung (L_DAT) und den Ausgang des Pufferverstärkers (B) gekoppelten Hochziehwiderstand (R_INT) umfasst.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, der weiterhin einen Skalierungskreis (4) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Bezugssignal (V_REF) aus dem ersten Spannungssignal (V_STORE) zu erzeugen.
Netzwerkknoten nach Anspruch 11, wobei der Skalierungskreis (4) einen Spannungsteiler umfasst.
Netzwerkknoten nach Anspruch 10, wobei ein Spannungsteiler an den Ausgang des Pufferverstärkers (B) angekoppelt ist zum Bereitstellen des Bezugsignals (V_REF) an einem Mittelabgriff des Spannungsteilers.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, wobei der Messkreis (3) einen Spitzendetektor (32) umfasst, der dazu ausgebildet ist, als das erste Spannungssignal (V_STORE), ein die Spitze des Datensignals (V_BUS) darstellendes Signal bereitzustellen.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, wobei der Messkreis (3) einen Abtast-Haltekreis (33) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (V_BUS) zu Zeiten abzutasten, zu denen das Datensignal (V_BUS) auf einem hohen Signalpegel liegt, und das Datensignal (V_BUS) zu halten, so lang wie sich das Datensignal (V_BUS) auf einem niedrigen Signalpegel befindet.
Netzwerkknoten nach Anspruch 7, wobei der Messkreis (3) einen Analog-Digital-Wandler (ADC 34) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Datensignal (V_BUS) zu digitalisieren.
Netzwerkknoten nach Anspruch 16, wobei der Messkreis (3) einen Digital-Analog-Wandler (DAC 36) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Bezugssignal (V_REF) abhängig von dem digitalisierten Datensignal (V_BUS) zu erzeugen.