DE102017107149A1

DE102017107149A1 - Elektronische Schaltung mit einer Schwingungsunterdrückungsschaltung, Netzwerk und Verfahren zum Betrieb der elektronischen Schaltung

Info

Publication number: DE102017107149A1
Application number: DE102017107149.0A
Authority: DE
Inventors: Magnus-Maria Hell
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2037-04-04
Also published as: CN108712313A; US20180287642A1; CN108712313B; US10396836B2; DE102017107149B4

Abstract

Es werden eine elektronische Schaltung, ein Netzwerk mit einer elektronischen Schaltung und ein Verfahren offenbart. Die elektronische Schaltung enthält einen Sender und einen ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, einen zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, und einen Eingang, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu empfangen; und eine Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem dritten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und einem vierten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden. Der Sender ist dazu ausgebildet, abhängig von dem Eingangssignal in einem von einem ersten Betriebszustand oder einem zweiten Betriebszustand zu arbeiten. Die Schwingungsunterdrückungsschaltung ist dazu ausgebildet, einen Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren und bei Detektieren eines Wechsels von dem ersten Betriebszustand in dem zweiten Betriebszustand des Senders für eine vorgegebene erste Zeitdauer in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.

Description

Diese Offenbarung betrifft allgemein eine elektronische Schaltung, die dazu ausgebildet ist, mit einem Signalbus, insbesondere einem CAN-(Controller Area Network)-Bus, gekoppelt zu werden.
Signalbusse wie beispielsweise CAN-Busse sind als Kommunikationsbusse zum Beispiel in Automotive- oder industriellen Anwendungen weit verbreitet. An einen Kommunikationsbus können mehrere Einrichtungen angeschlossen werden, was es den Einrichtungen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren. Jede der Einrichtungen enthält eine Kommunikationsschnittstelle, die an den Bus angeschlossen werden kann und die für die Kommunikation zwischen der Einrichtung, in der sie enthalten ist, und anderen Einrichtungen, die an den Bus angeschlossen sind, sorgt. Beispiele von Einrichtungen beinhalten Aktoren wie beispielsweise Aktoren zur Betätigung von Lichtern oder Elektromotoren oder Sensoren.
Ein CAN-Bus zum Beispiel enthält zwei Signalleitungen, die üblicherweise als CANH oder CANL bezeichnet werden. Der Bus kann zwei unterschiedliche Zustände besitzen, dominant, was der Fall ist, wenn eine Spannung zwischen den Signalleitungen höher als ein bestimmter Schwellenwert ist, und rezessiv, was der Fall ist, wenn die Spannung zwischen den Signalleitungen im Wesentlichen null ist. In einem CAN-Netzwerk, bei dem es sich um ein Netzwerk mit einem CAN-Bus und zwei oder mehr an den Bus angeschlossenen Einrichtungen handelt, kann eine Einrichtung Daten an die anderen Einrichtungen übertragen, indem sie den Buszustand entsprechend den zu übertragenden Daten ändert.
Während der Datenübertragung, d. h. wenn eine Einrichtung den Buszustand häufig ändert, können Schwingungen (engl.: „ringing“) auftreten. Schwingungen können, insbesondere wenn sich der Bus im rezessiven Zustand befindet, Oszillationen der Spannung zwischen den Busleitungen enthalten.
Es besteht ein Bedarf, die Schwingungen auf dem Signalbus zu unterdrücken oder zumindest zu verringern.
Ein Beispiel betrifft eine elektronische Schaltung. Die elektronische Schaltung umfasst einen Sender mit einem ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, einen zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, und einen Eingang, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu empfangen; und eine Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem dritten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und einen vierten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden. Der Sender ist dazu ausgebildet, abhängig von dem Eingangssignal in einem von einem ersten Betriebszustand oder einem zweiten Betriebszustand zu arbeiten. Die Schwingungsunterdrückungsschaltung ist dazu ausgebildet, einen Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren und basierend auf dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für einen vorgegebenen ersten Zeitraum in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Ein weiteres Beispiel betrifft ein Netzwerk. Das Netzwerk enthält einen Signalbus mit einer ersten Signalleitung, einer zweiten Signalleitung und einem Buswiderstand, der zwischen der ersten Signalleitung und der zweiten Signalleitung angeschlossen ist, und eine elektronische Schaltung mit einem Sender und einer Schwingungsunterdrückungsschaltung. Der Sender enthält einen ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Signalleitung des Signalbusses verbunden zu werden, einen zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, und einen Eingang, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu empfangen. Die Schwingungsunterdrückungsschaltung enthält einen dritten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und einen vierten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden. Der Sender ist dazu ausgebildet, abhängig von dem Eingangssignal in einem von einem ersten Betriebszustand oder einem zweiten Betriebszustand zu arbeiten. Die Schwingungsunterdrückungsschaltung ist dazu ausgebildet, einen Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren und basierend auf dem Detektieren eines Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für einen vorgegebenen ersten Zeitraum in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Ein weiteres Beispiel betrifft ein Verfahren. Das Verfahren beinhaltet das Detektieren, durch eine an eine erste Signalleitung und eine zweite Signalleitung eines Signalbusses angeschlossen Schwingungsunterdrückungsschaltung, eines Wechsels eines an die erste Signalleitung und die zweite Signalleitung angeschlossenen Senders von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand, und das Empfangen eines Eingangssignals. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Betreiben durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb für einen vorgegebenen ersten Zeitraum zumindest basierend auf dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders.
Unten werden Beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen dienen dazu, bestimmte Prinzipien zu veranschaulichen, so dass nur die zum Verständnis dieser Prinzipien erforderlichen Aspekte dargestellt sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.

1 zeigt schematisch eine elektronische Schaltung, die dazu ausgebildet ist, mit einem Signalbus gekoppelt zu werden;
2 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die eine Möglichkeit zum Betrieb der in 1 gezeigten elektronischen Schaltung veranschaulichen;
3 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die Schwingungen, die auf dem Signalbus auftreten können, veranschaulichen;
die 4A und 4B zeigen zwei verschiedene Beispiele einer elektronischen Schaltung, die einen Sender und eine Schwingungsunterdrückungsschaltung enthält;
5 zeigt ein Beispiel des Senders;
6 zeigt ein Beispiel einer Schwingungsunterdrückungsschaltung, die einen elektronischen Schalter, einen Widerstand und eine Steuerschaltung enthält;
7 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die ein Beispiel dafür, wie die Schwingungsunterdrückungsschaltung arbeiten kann, veranschaulichen;
8 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die ein weiteres Beispiel dafür, wie die Schwingungsunterdrückungsschaltung arbeiten kann, veranschaulichen;
9 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung der Schwingungsunterdrückungsschaltung;
10 zeigt ein weiteres Beispiel einer Steuerschaltung der Schwingungsunterdrückungsschaltung;
11 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die den Betrieb einer Schwingungsunterdrückungsschaltung, die mit einer Steuerschaltung, wie sie in 10 gezeigt ist, implementiert ist, veranschaulichen; und
12 zeigt ein Beispiel einer Vorspannungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, mit dem Signalbus gekoppelt zu werden.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen. Die Zeichnungen bilden einen Teil der Beschreibung und zeigen zum Zweck der Veranschaulichung Beispiele, wie die Erfindung verwendet und implementiert werden kann. Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausgestaltungen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, miteinander kombiniert werden können.
1 zeigt schematisch ein Beispiel einer elektronischen Schaltung 1, die dazu ausgebildet ist, mit einem Signalbus gekoppelt zu werden und über den Signalbus zu kommunizieren. Zum Zweck der Darstellung ist in 1 auch ein Beispiel eines Signalbusses 2 (anhand gestrichelter Linien) dargestellt. Der Signalbus 2 enthält eine erste Signalleitung 21, eine zweite Signalleitung 22, und einen Widerstand 23, der zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22 angeschlossen ist. Gemäß einem Beispiel handelt es sich bei dem Signalbus 2 um einen CAN-(Controller Area Network)-Bus. Bei diesem Beispiel kann die erste Signalleitung 21 auch als CANH-Leitung bezeichnet werden und die zweite Signalleitung 22 kann auch als CANL-Leitung bezeichnet werden.
Bezug nehmend auf 1 enthält die elektronische Schaltung 1 einen ersten Ausgang 11, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung 21 verbunden zu werden, einen zweiten Ausgang 12, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung 22 verbunden zu werden, einen ersten Versorgungseingang 13, der dazu ausgebildet ist, ein erstes Versorgungspotenzial Vcc zu empfangen, einen zweiten Versorgungseingang 14, der dazu ausgebildet ist, ein zweites Versorgungspotenzial GND zu empfangen, und einen Signaleingang 15, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal S_IN zu empfangen. Die elektronische Schaltung 1 ist dazu ausgebildet, abhängig von dem Eingangssignal S_IN in einem ersten Ausgangszustand oder einem zweiten Ausgangszustand zu arbeiten, um Daten (Informationen) über den Signalbus 2 an eine oder mehr andere elektronische Schaltungen, die an denselben Signalbus angeschlossen sind, zu übertragen. Eine derartige andere elektronische Schaltung 1' ist in 1 anhand gestrichelter Linien dargestellt. Gemäß einem Beispiel ist die elektronische Schaltung nicht nur dazu ausgebildet, die Daten über den Signalbus 2 zu übertragen, sondern sie ist, im zweiten Ausgangszustand auch dazu ausgebildet, über den Signalbus 2 Daten von einer oder mehr anderen elektronischen Schaltungen, die an den Signalbus 2 angeschlossen sind, zu empfangen. Bei diesem Beispiel enthält die elektronische Schaltung weiterhin einen Signalausgang 16 (in 1 anhand gestrichelter und gepunkteter Linien dargestellt), an dem ein Ausgangssignal S_OUT verfügbar ist. Dieses Ausgangssignal S_OUT hängt von den durch die elektronische Schaltung 1 über den Signalbus empfangenen Daten ab.
Die elektronische Schaltung 1 arbeitet als Kommunikationsschnittstelle zwischen einer elektronischen Einrichtung (in 1 nicht gezeigt), die das Eingangssignal S_IN bereitstellt und, optional, das Ausgangssignal S_OUT empfängt und einer oder mehr anderer Einrichtungen, die über eine oder mehr andere elektronische Schaltungen, von denen jede als Kommunikationsschnittstelle arbeitet, an den Signalbus 2 angeschlossen sind. Beispiele jener elektronischer Einrichtungen enthalten Sensoren oder Aktoren oder Treiber für Lasten wie beispielsweise Elektromotoren, Lichter oder dergleichen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
2 zeigt Zeitverlaufsdiagramme, die eine Möglichkeit des Betriebs der in 1 gezeigten elektronischen Schaltung 1 darstellen. Diese Zeitverlaufsdiagramme zeigen Beispiel-Kurvenverläufe des Eingangssignals S_IN; einer ersten Spannung V21 zwischen der ersten Signalleitung 21 und dem zweiten Versorgungseingang 14, an dem das zweite Versorgungspotenzial GND verfügbar ist; einer zweiten Spannung V22 zwischen der zweiten Signalleitung 22 und dem zweiten Versorgungseingang 14; und einer Spannung V_DIFF zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22, wobei V_DIFF die erste Spannung V21 minus der zweiten Spannung V22 ist (V_DIFF=V21-V22). Die Spannung V_DIFF wird im Folgenden auch als Busspannung bezeichnet. Gemäß einem Beispiel kann das Eingangssignal S_IN einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel aufweisen, wobei die elektronische Schaltung 1 in dem ersten Ausgangszustand arbeitet, wenn das Eingangssignal S_IN den ersten Signalpegel aufweist, und in dem zweiten Ausgangszustand, wenn das Eingangssignal S_IN den zweiten Signalpegel aufweist. Lediglich zum Zweck der Darstellung handelt es sich bei dem in 2 gezeigten Beispiel bei dem ersten Signalpegel um einen Low-Signalpegel und bei dem zweiten Signalpegel um einen High-Signalpegel. Bezug nehmend auf 2 sind die erste Spannung V21 und die zweite Spannung V22 im zweiten Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 im Wesentlichen gleich, so dass die Busspannung V_DIFF im Wesentlichen null ist. Dieser zweite Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 und der zugehörige Zustand des Signalbusses 21, 22 kann auch als rezessiver Zustand bezeichnet werden. Im ersten Ausgangszustand sind die erste Spannung V21 und die zweite Spannung V22 dergestalt, dass die Spannung V_DIFF zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22 von null verschieden ist. Dieser zweite Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 und der zugehörige Zustand des Signalbusses 21, 22 kann auch als dominanter Zustand bezeichnet werden.
Lediglich zum Zweck der Darstellung basieren die in 2 gezeigten Kurvenverläufe auf der Annahme, dass in dem in 2 gezeigten Zeitraum nur die elektronische Schaltung 1, die das Eingangssignal S_IN empfängt, den Zustand des Signalbusses 2 bestimmt, so dass der Zustand des Signalbusses 2 dem Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 folgt. Das heißt, während dieses Zeitraums befinden sich andere an denselben Signalbus 2 angeschlossene elektronische Schaltungen in einem rezessiven Zustand. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem Netzwerk des in 1 gezeigten Typs, das den Signalbus und zwei oder mehr an den Signalbus angeschlossene elektronische Schaltungen 1, 1' enthält, Szenarien auftreten können, in denen sich zwei oder mehr elektronische Schaltungen zur selben Zeit in einem dominanten Zustand befinden und wobei eine dieser elektronischen Schaltungen den rezessiven Zustand annehmen kann, während sich eine oder mehr elektronische Schaltungen noch im dominanten Zustand befinden. In diesem Fall wird der Bus, nachdem die eine der elektronischen Schaltungen den rezessiven Zustand angenommen hat, im dominanten Zustand gehalten. Insbesondere kann dieses Szenario in einer Entscheidungsphase, in der mehrere elektronische Schaltungen miteinander kommunizieren, um zu bestimmen, welche der elektronischen Schaltungen Daten über den Signalbus senden darf, auftreten. Nach einer derartigen Entscheidungsphase und während einer Kommunikationsphase gibt es nur eine elektronische Schaltung, die ihren Ausgangszustand zwischen dem ersten Ausgangszustand und dem zweiten Ausgangszustand abhängig von einem Eingangssignal ändert, um Daten über den Signalbus zu übertragen, während sich die anderen elektronischen Schaltungen im zweiten Ausgangszustand (dem rezessiven Zustand) befinden und den durch die eine elektronische Schaltung über den Signalbus übertragenen Daten „zuhören“.
Während einer Übertragung von Daten einer elektronischen Schaltung wie beispielsweise der in 1 gezeigten elektronischen Schaltung 1 können auf dem Signalbus 2 Schwingungen auftreten. Um Schwingungen zu veranschaulichen, zeigt 3 Zeitverlaufsdiagramme des Eingangssignal S_IN und der Busspannung V_DIFF während eines Zeitraums, in dem das Eingangssignal S_IN seinen Signalpegel von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel ändert, so dass sich der Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 von dem ersten Ausgangszustand (dem dominanten Zustand) in den zweiten Ausgangszustand (den rezessiven Zustand) ändert. Bezug nehmend auf 3 beinhalten Schwingungen, dass sich die Busspannung V_DIFF nicht stetig auf null verringert, wenn sich der Ausgangszustand von dem ersten Zustand auf den zweiten Zustand ändert, sondern Oszillationen enthält. Diese Oszillationen können von parasitären Induktivitäten und parasitären Kapazitäten des Signalbusses und der elektronischen Schaltung 1 und/oder Busleitungen, die nicht korrekt abgeschlossen sind, herrühren. Da diese Oszillationen die Kommunikation über den Signalbus negativ beeinflussen können, ist es wünschenswert, diese Oszillationen zu unterdrücken oder zumindest zu verringern. Beispiel einer elektronischen Schaltung 1, die dazu ausgebildet ist, diese Oszillationen zu unterdrücken oder zumindest zu verringern, werden im Folgenden erläutert.
4A zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels der elektronischen Schaltung, die dazu ausgebildet ist, Schwingungen auf dem Signalbus 2 zu unterdrücken oder zu verringern. Bezug nehmend auf 4A enthält die elektronische Schaltung 1 einen Sender 3, der mit dem Signaleingang 15 der elektronischen Schaltung 1 verbunden und dazu ausgebildet ist, das Eingangssignal S_IN zu empfangen. Der Sender 3 enthält weiterhin einen ersten Ausgang, der mit dem ersten Ausgang 11 der elektronischen Schaltung verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit dem zweiten Ausgang 12 der elektronischen Schaltung verbunden ist, einen ersten Versorgungseingang, der mit dem ersten Versorgungseingang 13 der elektronischen Schaltung verbunden ist, und einen zweiten Versorgungseingang, der mit dem zweiten Versorgungseingang 14 der elektronischen Schaltung verbunden ist. Der Ausgangszustand der elektronischen Schaltung 1 wird durch einen Betriebszustand des Senders 3 basierend auf dem von dem Sender 3 empfangenen Eingangssignal S_IN bestimmt. Ein Beispiel des Senders 3 wird weiter unten erläutert. Bezug nehmend auf 4A enthält die elektronische Schaltung 1 weiterhin eine Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 mit einem dritten Ausgang, der mit dem Ausgang 11 der elektronischen Schaltung 1 verbunden ist, und einem vierten Ausgang, der mit dem zweiten Ausgang 12 der elektronischen Schaltung verbunden ist. Optional enthält die elektronische Schaltung 1 eine Vorspannungsschaltung (engl.: „biasing circuit“) 5, die zwischen dem ersten Ausgang 11 und dem zweiten Ausgang 12 angeschlossen ist.
Bei dem in 4A gezeigten Beispiel sind der Sender 3 und die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 über dieselben Schaltungsknoten, welches der erste und zweite Ausgangsknoten 11, 12 sind, an den Signalbus 2 angeschlossen. Bei diesem Beispiel kann die elektronische Schaltung 1 als integrierte Schaltung implementiert und in einem integrierten Schaltungspack, zum Beispiel einem PG-TSON-Pack oder einem PG-DSO-Pack angeordnet sein. Die in 4 gezeigten Eingänge und Ausgänge können dann als Pins des integrierten Schaltungspacks implementiert sein.
Allerdings stellt das Verbinden des Senders 3 und der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 mit dem Signalbus über dieselben Schaltungsknoten (wie beispielsweise die in 4 gezeigten ersten und zweiten Ausgangsknoten 11, 12) nur ein Beispiel dar. Gemäß einem weiteren, in 4B gezeigten Beispiel ist der Sender 3 an den ersten Ausgang 11 und den zweiten Ausgang 12 angeschlossen, und er ist über diese Ausgänge 11, 12 an den Signalbus 2 angeschlossen. Bei diesem Beispiel ist die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 an einen dritten Ausgang 11' der elektronischen Schaltung, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung 21 (in 4B nicht gezeigt) verbunden zu werden, und einen vierten Ausgang 12' der elektronischen Schaltung, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung 22 (in 4B nicht gezeigt) angeschlossen zu werden, angeschlossen. Der dritte Ausgang 11' kann an einer von dem ersten Ausgang beabstandeten Position mit der ersten Signalleitung 21 verbunden sein, und der vierte Ausgang 12' kann an einer von dem zweiten Ausgang 12 beabstandeten Position mit der zweiten Signalleitung 22 verbunden sein. Weiterhin können der Sender 3 und die optionale Vorspannungsschaltung 5 in einer ersten integrierten Schaltung implementiert sein, und die Schwingungsunterdrückungsschaltung kann in einer von der ersten integrierten Schaltung verschiedenen zweiten Schaltung implementiert sein.
Bezug nehmend auf die 4A und 4B enthält die elektronische Schaltung optional einen Empfänger 6. Dieser Empfänger 6 ist an den ersten Ausgang 11 und an den zweiten Ausgang 12 (aus der Perspektive des Empfängers ist der erste Ausgang 11 ein erster Eingang und der zweite Ausgang ist ein zweiter Eingang) zum Empfang der Busspannung V_DIFF angeschlossen. Weiterhin empfängt der Empfänger 6 eine Versorgungsspannung. Diese Versorgungsspannung kann dieselbe Versorgungsspannung sein, die von dem Sender 3 empfangen wird, so dass der Empfänger an den ersten Versorgungseingang 3 und an den zweiten Versorgungseingang 4 angeschlossen sein kann, um die zwischen diesen Versorgungseingangsknoten 13, 14 verfügbare Versorgungsspannung während des Betriebs der elektronischen Schaltung 1 zu empfangen. Dies ist in den 4A und 4B gezeigt. Gemäß einem weiteren (nicht gezeigten) Beispiel empfängt der Empfänger 6 nicht die zwischen dem ersten Versorgungseingang 13 und dem zweiten Versorgungseingang 14 verfügbare Versorgungsspannung, sondern eine andere Versorgungsspannung. Der Empfänger 6 kann das Ausgangssignal S_OUT derart erzeugen, dass das Ausgangssignal S_OUT einen ersten Signalpegel aufweist, wenn die Busspannung V_DIFF anzeigt, dass sich der Bus 2 im dominanten Zustand befindet, und einen zweiten Signalpegel, wenn die Busspannung V_DIFF anzeigt, dass sich der Bus im rezessiven Zustand befindet. Ein dominanter Zustand des Busses, wie er durch den Empfänger detektiert wird, kann (a) aus der elektronischen Schaltung 1 oder (b), wenn sich die elektronische Schaltung 1 im zweiten (rezessiven) Betriebszustand befindet, aus einer anderen an den Bus angeschlossenen elektronischen Schaltung resultieren. Im ersten Fall (a) ist das Ausgangssignal S_OUT eine verzögerte Version des Eingangssignals S_IN, wobei die Verzögerung aus Ausbreitungsverzögerungen in der elektronischen Schaltung 1 resultiert. In diesem Fall erlaubt das Ausgangssignal S_OUT der an die elektronische Schaltung 1 angeschlossenen Einrichtung, zu verifizieren, ob die in dem Eingangssignal S_IN enthaltene Information korrekt über den Signalbus übertragen wurde, oder ob es „Kollisionen“ mit anderen elektronischen Schaltungen gab. Derartige Kollisionen können auftreten, wenn sich zwei oder mehr elektronische Schaltungen zur selben Zeit im dominanten Zustand befinden.
5 zeigt ein Beispiel des Senders 3. Bei diesem Beispiel enthält der Sender 3 einen ersten elektronischen Schalter 31, der zwischen dem ersten Versorgungseingang 13 und dem ersten Ausgang 11 angeschlossen ist, und einen zweiten elektronischen Schalter 32, der zwischen dem zweiten Versorgungseingang 14 und dem zweiten Ausgang 12 angeschlossen ist. Eine Steuerschaltung 33 empfängt das Eingangssignal S_IN und ist dazu ausgebildet, den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 basierend auf dem Eingangssignal S_IN zu steuern. Die Steuerschaltung 33 steuert den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32, indem sie ein erstes Steuersignal S31 und ein zweites Steuersignal S32 erzeugt. Der erste elektronische Schalter 31 empfängt das erste Steuersignal an einem Steuerknoten, und der zweite elektronische Schalter 32 empfängt das zweite Steuersignal an einem Steuerknoten. Der erste elektronische Schalter 31 und der zweite elektronische Schalter 32 sind in 5 nur schematisch dargestellt. Diese ersten und zweiten elektronischen Schalter 31, 32 können unter Verwendung eines beliebigen Typs von elektronischem Schalter implementiert werden. Beispiele für elektronische Schalter, die zur Implementierung des ersten und zweiten elektronischen Schalters 31, 32 geeignet sind, beinhalten MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter-FeldeffektTransistoren), IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate), BJTs (BipolarTransistoren), HEMTs (Transistoren mit hoher Elektronenbeweglichkeit) oder dergleichen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Dasselbe gilt für einen beliebigen anderen elektronischen Schalter, der in der elektronischen Schaltung 1 implementiert und im Folgenden beschrieben ist.
Die Steuerschaltung 33 ist dazu ausgebildet, den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 abhängig von dem Eingangssignal S_IN einzuschalten oder auszuschalten. Insbesondere ist die Steuerschaltung 33 dazu ausgebildet, den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 einzuschalten, wenn das Eingangssignal S_IN einen ersten Signalpegel, der signalisiert, dass die elektronische Schaltung 1 in einem ersten Betriebszustand (dem dominanten Zustand) zu betreiben ist, aufweist, und den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 auszuschalten, wenn das Eingangssignal S_IN den zweiten Signalpegel, der anzeigt, dass der elektronische Schalter 1 im zweiten Betriebszustand (dem rezessiven Zustand) zu betreiben ist, aufweist. Der erste elektronische Schalter 31 weist einen Ein-Widerstand, der ein elektrischer Widerstand des ersten elektronischen Schalters 31 im Ein-Zustand ist, auf, und der zweite elektronische Schalter 32 weist einen Ein-Widerstand, der ein elektrischer Widerstand des zweiten elektronischen Schalters im Ein-Zustand ist, auf. Wenn die Steuerschaltung 33 den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 einschaltet, gibt es einen resistiven Spannungsteiler zwischen dem ersten Versorgungseingang 13 und dem zweiten Versorgungseingang 14, wobei dieser Spannungsteiler den Ein-Widerstand des ersten elektronischen Schalters 31, den Ein-Widerstand des zweiten elektronischen Schalters 32, einen Widerstandswert des Bus-Widerstands 23, der die erste Signalleitung 21 und die zweite Signalleitung 22 koppelt, und (nicht gezeigte) Leitungswiderstände von Signalleitungen in der elektronischen Schaltung 1 und den Signalleitungen 21, 22 des Signalbusses 2 enthält. Die Busspannung V_DIFF ist im Wesentlichen die Spannung über dem Buswiderstand 23. Aufgrund der Ein-Widerstände des ersten und zweiten elektronischen Schalters 31 und 32 ist die Busspannung V_DIFF, wie in 2 gezeigt, geringer als die Versorgungsspannung zwischen dem ersten Versorgungseingang 13 und dem zweiten Versorgungseingang 14. Optional ist eine erste Diode 34 mit dem ersten elektronischen Schalter 31 in Reihe geschaltet, und die zweite Diode 35 ist mit dem zweiten elektronischen Schalter 32 in Reihe geschaltet. Vorwärtsspannungen dieser Dioden 34, 35 verringern die Busspannung V_DIFF im Vergleich zur Versorgungsspannung weiter. Gemäß einem Beispiel beträgt die Versorgungsspannung Vcc etwa 5 V, und im dominanten Zustand des Busses 2 beträgt die erste Spannung V21 etwa 3,5 V und die zweite Spannung V22 beträgt etwa 1,5 V, so dass die Busspannung V_DIFF etwa 2 V beträgt und ein Spannungsabfall in dem Sender zwischen dem ersten Versorgungskonten 13 und der ersten Signalleitung 21 etwa 1,5 V beträgt und zwischen der zweiten Signalleitung 22 und dem zweiten Versorgungsknoten 14 etwa 1,5 V beträgt.
Wenn die Steuerschaltung 33 den ersten elektronischen Schalter 31 und den zweiten elektronischen Schalter 32 ausschaltet (und wenn sich keine andere elektronische Schaltung, die mit dem Signalbus 2 gekoppelt ist, im dominanten Zustand befindet), sind die Signalleitungen 21, 22 floatend, und der Buswiderstand 23 bewirkt, dass sich die Busspannung V_DIFF auf null verringert. Die optionale Vorspannungsschaltung 5 ist dazu ausgebildet, das Potenzial der ersten und zweiten Signalleitung 21, 22 zu bestimmen, wenn die ersten und zweiten elektronischen Schalter 31, 32 aus sind, d. h., wenn sich die elektronische Schaltung 1 im rezessiven Zustand befindet. Gemäß einem Beispiel ist ein Widerstand des Buswiderstands 23 zwischen 40 Ohm (40 Ω) und 100 Ohm (100 Ω), insbesondere zwischen 50 Ω und 70 Ω ausgewählt. Lediglich zum Zweck der Darstellung ist in 1 nur ein Widerstand 23 gezeigt. Dieser Widerstand 23 repräsentiert einen beliebigen Typ von Widerstandsanordnung zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22. Gemäß einem Beispiel gibt es nur einen Widerstand, der zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22 angeschlossen ist. Allerdings ist es ebenso möglich, das zwei oder mehr Widerstände zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22 angeschlossen sind. Diese zwei oder mehr Widerstände können sich an verschiedenen Stellen des Signalbusses 2, der eine Länge von bis zu mehreren Metern aufweisen kann, befinden. Die vorangehend erwähnten konkreten Widerstände sind die Widerstände der gesamten Widerstandsanordnung. Wenn es zum Beispiel beabsichtigt ist, einen Widerstand von 60 Ω zwischen der ersten Signalleitung 21 und der zweiten Signalleitung 22 zu haben, kann ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 60 Ω verwendet werden, können zwei Widerstände mit jeweils einem Widerstand von 120 Ω verwendet werden, können drei Widerstände mit jeweils einem Widerstandswert von 180 Ω verwendet werden, etc.
Um Schwingungen zu unterdrücken, ist die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 dazu ausgebildet, einen Wechsel vom ersten Betriebszustand zu einem zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren und zumindest basierend auf dem Detektieren eines derartigen Wechsels des Betriebszustands für einen vorgegebenen Zeitraum in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten. „Zumindest basierend auf dem Detektieren eines Wechsels eines derartigen Wechsels des Betriebszustands“ bedeutet, dass die Schwingungsunterdrückungsschaltung nur auf das Detektieren eines derartigen Wechsels des Betriebszustands hin in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb arbeitet, aber nicht notwendigerweise jedes Mal, wenn einen Wechsel des Betriebszustands detektiert wurde, in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb arbeitet, weil das Arbeiten in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb von weiteren Bedingungen abhängen kann, was weiter unten erläutert wird. Gemäß einem Beispiel ist die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet, den Wechsel des Betriebszustands des Senders durch Überwachen des Eingangssignals, das einen derartigen Wechsel des Betriebszustands initiiert, zu detektieren.
6 zeigt ein Beispiel der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4. Bei diesem Beispiel enthält die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 eine Reihenschaltung mit einem elektronischen Schalter 41 und einem Widerstand 42, wobei diese Reihenschaltung zwischen dem ersten Ausgangsknoten 11 und einem zweiten Ausgangsknoten 12 angeschlossen ist. Eine Steuerschaltung 43 steuert den elektronischen Schalter 41 basierend zumindest auf einem Eingangssignal S4_IN, das anzeigt, wenn ein Wechsel des Betriebszustands des Senders 3 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand durch das Eingangssignal S_IN initiiert wurde. Bei diesem Signal S4_IN kann es sich um ein beliebiges Signal, das anzeigt, dass ein derartiger Wechsel des Betriebszustands initiiert wurde oder das den Betriebszustand des Senders 3 repräsentiert, handeln. Gemäß einem Beispiel ist das durch die Steuerschaltung 43 empfangene Signal S4_IN das Eingangssignal S_IN. Gemäß einem weiteren Beispiel ist das Signal S4_IN eines der durch die in 5 gezeigte Steuerschaltung 33 basierend auf dem Eingangssignal S_IN erzeugten Steuersignale S31, S32.
Bei dem in 6 gezeigten Beispiel wird der Betriebszustand der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 durch die Steuerschaltung basierend auf dem Eingangssignal S4_IN bestimmt. Die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 ist entweder aktiv, was der Fall ist, wenn sich die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb befindet, oder inaktiv, was der Fall ist, wenn sich die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 nicht in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb befindet. Gemäß einem Beispiel schaltet die Steuerschaltung 43 den elektronischen Schalter 41 ein, wenn die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 aktiv ist, und schaltet ihn aus, wenn die Schwingungsunterdrückungsschaltung inaktiv ist. Dies in 7, die Signalkurvenverläufe des durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 empfangenen Eingangssignals S4_IN und des durch die Steuerschaltung 43 basierend auf dem Eingangssignal S4_IN erzeugten Steuersignals S41 zeigt, schematisch dargestellt. Zum Zweck der Darstellung wird angenommen, dass das durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 empfangene Eingangssignal S4_IN das durch die elektronische Schaltung 1 empfangene Eingangssignal S_IN ist. Weiterhin wird angenommen, dass ein Wechsel eines Signalpegels des Eingangssignals S_IN von dem ersten Pegel (Low-Pegel in 7) zu dem zweiten Pegel (High-Pegel in 7) einen Wechsel des Betriebszustands des Senders vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand initiiert. Gemäß einem Beispiel besitzt das von der elektronischen Schaltung 41 empfangene Steuersignal S41 einen Ein-Pegel, der den elektronischen Schalter 41 einschaltet, oder einen Aus-Pegel, der den elektronischen Schalter ausschaltet. Lediglich zum Zweck der Darstellung ist bei dem in 7 gezeigten Beispiel der Ein-Pegel als High-Signalpegel gezeichnet, und der Aus-Pegel ist als Low-Signalpegel gezeichnet.
Bei dem in 7 gezeigten Beispiel ändert sich ein Signalpegel des Eingangssignals S_IN von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel zu einer ersten Zeit t1, was bei diesem Beispiel einen Wechsel des Senders 3 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand repräsentiert. Bei diesem Beispiel schaltet die Steuerschaltung 43 den elektronischen Schalter 41 beginnend bei der ersten Zeit t1 für eine vorgegebene Dauer T_SUP ein, so dass die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 auf das Detektieren des Wechsels des Betriebszustands des Senders 3 hin für die vorgegebene Zeitdauer T_SUP in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb arbeitet. Bei diesem Beispiel hängt der Betrieb der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb nur von dem Detektieren des Wechsels des Betriebszustands ab, und der Betrieb der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb startet (unmittelbar) auf das Detektieren des Wechsels des Betriebszustands hin.
Wenn der elektronische Schalter 41 eingeschaltet wird, verbindet die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 die erste Signalleitung 21 und die zweite Signalleitung 22 des Signalbusses über den elektronischen Schalter 41 und den Widerstand 42. Ein Widerstandswert dieses Widerstands 42 kann im selben Bereich liegen wie der Widerstand des Buswiderstands 23. Gemäß einem Beispiel liegt ein Verhältnis R42/R23 zwischen einem Widerstandswert R23 des Buswiderstands und einem Widerstandswert R42 des Widerstands in der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 zwischen 1/3 und 3, insbesondere zwischen 1/2 und 2. Daher gibt es, wenn die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 aktiv ist, d. h., wenn der elektronische Schalter 41 eingeschaltet ist, eine elektronische Verbindung mit einer relativ geringen Impedanz zwischen den zwei Signalleitungen 21 und 22, wobei eine derart geringe Impedanz Schwingungen unterdrückt oder Schwingungen auf dem Signalbus zumindest verringert. Der Widerstandswert des Widerstands 42 kann ausgewählt sein aus einem Bereich zwischen 50 Ohm und 200 Ohm, insbesondere zwischen 100 Ohm und 150 Ohm. Gemäß einem Beispiel ist der vorgegebene Zeitraum T_SUP ausgewählt aus einem Bereich zwischen 50 Nanosekunden (ns) und 10 Mikrosekunden (µs), insbesondere zwischen 200 Nanosekunden (ns) und 1 Mikrosekunde.
Bei der elektronischen Schaltung 1 wird die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 aktiviert, nachdem ein Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders 3 detektiert wurde, so dass die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 nur in einem Zeitraum aktiviert wird, in dem Schwingungen, die durch den Wechsel des Betriebszustandes der elektronischen Schaltung 1 verursacht werden, auftreten können. Daher besteht kein Risiko, dass die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 eine Kommunikation über den Signalbus 2 während anderer Zeiträume negativ beeinträchtigt.
Die Zeitdauer T_SUP, in der die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 aktiv ist, kann als Unterdrückungsperiode bezeichnet werden. Gemäß einem weiteren, in 8 gezeigten Beispiel wird die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 nicht sofort aktiviert, wenn das Eingangssignal S_IN einen Wechsel des Betriebszustands anzeigt. D. h., die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 wird nicht zu der ersten Zeit t1, wenn sich das Eingangssignal S_IN von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel ändert, aktiviert, sondern es gibt eine Verzögerungszeit T_DEL zwischen der ersten Zeit t1 und dem Zeitpunkt, zu dem die Steuerschaltung 3 die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 aktiviert. Wie bei dem in 7 gezeigten Beispiel beinhaltet der Betrieb der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb das Einschalten des elektronischen Schalters 40 für die vorgegebene Zeitdauer T_SUP. Die Verzögerungszeit ist zum Beispiel zwischen 10 Nanosekunden und 100 Nanosekunden ausgewählt.
Ein Beispiel einer Steuerschaltung 43, die dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter 41 entsprechend einem der in den 7 und 8 gezeigten Beispiele zu betreiben, ist in 9 dargestellt. Die Steuerschaltung gemäß 9 enthält einen Timer 431, der das Eingangssignal S_IN empfängt. Bei diesem Beispiel ist der Timer 431 dazu ausgebildet, ein Timerausgangssignal S431 zu erzeugen, so dass es immer dann, wenn sich der Signalpegel des Eingangssignals S4_IN von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel ändert, einen Signalpuls mit einer vorgegebenen Dauer T_SUP enthält. Bei diesem Beispiel steuert das Timerausgangssignal S431 den elektronischen Schalter 41, wobei das Timersignal den elektronischen Schalter 41 während eines Signalpulses einschaltet. Ein in 9 gezeigter Signalkurvenverlauf des Timerausgangssignals S431 und des durch die Steuerschaltung 43 erzeugten Steuersignals S41 entspricht dem in 7 gezeigten Kurvenverlauf.
Bezugnehmend auf 9 ist dem Timer 431 optional ein Verzögerungselement 432 vorgeschaltet. Dieses Verzögerungselement 432 bewirkt die in 8 dargestellte Verzögerungszeit T_DEL, d. h. dieses Verzögerungselement 432 bewirkt, dass der Timer 431 den Signalpuls, der den elektronischen Schalter 41 für den Zeitraum T_SUP nach der Verzögerungszeit T_DEL, nachdem sich der Signalpegel des Eingangssignals S4_IN von dem ersten Pegel auf den zweiten Pegel geändert hat, erzeugt.
Eine Steuerschaltung 43 gemäß einem weiteren Beispiel ist in 10 gezeigt. 11 zeigt Beispiele von Signalkurvenverläufen, die in dieser Steuerschaltung 43 auftreten können. Bei der in 10 gezeigten Steuerschaltung arbeitet die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 wie bei dem in 9 gezeigten Beispiel in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb basierend auf einem Detektieren des Wechsels des Betriebszustandes des Senders 3, wobei das Detektieren dieses Wechsels auf der Überwachung des Eingangssignals S4_IN der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 basiert. Wie bei den vorangehend erläuterten Beispielen kann es sich bei dem Eingangssignal S4_IN um das Eingangssignal S_IN der elektronischen Schaltung 1 oder ein Signal, das hiervon abhängt oder abgeleitet wird, handeln. Bei diesem Beispiel hängt der Betrieb der Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb nicht nur von dem Detektieren des Wechsels des Betriebszustands des Senders 3 ab, sondern er hängt auch von einem weiteren Parameter ab. Bei dem in 10 gezeigten Beispiel ist der andere Parameter die Busspannung V_DIFF, und die Schwingungsunterdrückungsschaltung 4 arbeitet in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb für die Unterdrückungsdauer T_SUP nur, wenn die Busspannung V_DIFF innerhalb einer Überwachungszeit T_MON, nachdem der Wechsel des Betriebszustands des Senders 3 detektiert wurde, einen Spannungsschwellenwert V_TH kreuzt.
Bei der in 10 gezeigten Steuerschaltung 43 wird die Überwachungszeit T_MON durch einen weiteren Timer 432, der das Eingangssignal S4_IN empfängt, bestimmt. Dieser weitere Timer 432 kann immer dann, wenn das Eingangssignal S4_IN seinen Signalpegel ändert, einen Signalpuls mit der Dauer der Überwachungszeit erzeugen, so dass der Wechsel des Signalpegels einen (gewünschten) Wechsel des ersten Betriebszustands in den zweiten Betriebszustand des Senders 3 repräsentiert. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel tritt ein derartiger Wechsel des Signalpegels des Eingangssignals zur ersten Zeit t1 auf, so dass ein Ausgangssignal S432 des weiteren Timers 432 beginnend mit der ersten Zeit t1 einen Signalpuls für die Überwachungszeit T_MON aufweist. Das Ausgangssignal S432 des weiteren Timers 432 wird durch ein Logikgatter 433 empfangen. Gemäß einem Beispiel ist die Überwachungszeit T_MON aus einem Bereich zwischen 100 Nanosekunden (ns) und 500 Nanosekunden ausgewählt.
Bezugnehmend auf 10 empfängt das Logikgatter 433 weiterhin ein Ausgangssignal S434 von einem Komparator 434, der die Busspannung V_DIFF mit einer durch eine Spannungsquelle 453 bereitgestellten Schwellenwertspannung V_TH vergleicht. Ein durch das Logikgatter basierend auf dem Timerausgangssignal S432 und dem Komparatorausgangssignal S434 erzeugtes Ausgangssignal S433 wird durch den Timer 431, der den elektronischen Schalter 431 steuert, empfangen. Gemäß einem Beispiel erzeugt dieser Timer 431 einen Signalpuls, der den elektronischen Schalter 41 für die Unterdrückungsperiode T_SUP einschaltet, wenn eine vorgegebene Flanke des Logikgatter-Ausgangssignals S433 auftritt. Der weitere Timer 432, der Komparator 434 und das Logikgatter 433 sind so aneinander angepasst, dass diese vorgegebene Flanke, die den Timer 431 startet und den elektronischen Schalter 41 einschaltet, nur auftritt, wenn die Busspannung V_DIFF den Spannungsschwellenwert innerhalb der Überwachungszeit T_MON kreuzt. Bei den in den 10 und 11 gezeigten Beispielen bedeutet „den Spannungsschwellenwert V_TH durch die Busspannung V_DIFF zu kreuzen“, dass die Busspannung V_DIFF unter den Spannungsschwellenwert V_TH fällt. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel fällt die Busspannung V_DIFF zu einer zweiten Zeit t2 unter den Schwellenwert V_TH, so dass das Komparatorausgangssignal S434 seinen Signalpegel zu der zweiten Zeit t2 (bei diesem Beispiel von einem Low-Pegel auf einen High-Pegel) ändert. Die zweite Zeit t2 liegt innerhalb der Überwachungsperiode T_MON, so dass der sich ändernde Signalpegel des Komparatorsignals S434 zusammen mit dem Timerausgangssignal S432 die vorgegebene Flanke des Logikgatterausgangssignals S433, das den elektronischen Schalter über dem Timer 431 einschaltet, bewirkt.
Lediglich zum Zweck der Darstellung ist das Logikgatter in 10 als UND-Gatter gezeichnet, und der Signalpegel des Signalpulses des Timersignals S432 ist ein High-Pegel. Bei diesem Beispiel ist die vorgegebene Flanke des Logikgatterausgangssignals S433, das den Timer 431 aktiviert, eine ansteigende Flanke, die auftritt, wenn eine ansteigende Flanke des Komparatorausgangssignals S434 auftritt (aufgrund der Verringerung der Busspannung V_DIFF auf unter den Spannungsschwellenwert V_TH).
Bei der in 10 gezeigten Schwingungsunterdrückungsschaltung ist es sogar möglich, dass der elektronische Schalter 41 nicht einschaltet, nachdem der Wechsel des Betriebszustands des Senders 3 von dem ersten Betriebszustand zu dem zweiten Betriebszustand detektiert wurde. Dies kann zum Beispiel auftreten, wenn der Sender 3 den zweiten Betriebszustand (den rezessiven Zustand) annimmt, aber der Signalbus durch eine andere elektronische Schaltung im dominantem Zustand gehalten wird, so dass die Busspannung V_DIFF nicht unter den Schwellenwert V_TH fällt.
12 zeigt ein Beispiel der optionalen Vorspannungsschaltung 5. Diese Vorspannungsschaltung 5 bestimmt die ersten und zweiten Spannungen V21, V22, wenn sich jede der an den Signalbus 21, 22 angeschlossenen elektronischen Schaltungen im rezessiven Zustand befindet. Bei dem in 12 gezeigten Beispiel enthält die Vorspannungsschaltung eine Spannungsquelle 53, die eine Vorspannung bereitstellt. Gemäß einem Beispiel ist die Vorspannung die Hälfte der Versorgungsspannung, d. h. die Hälfte der zwischen dem ersten Versorgungseingang 13 und dem zweiten Versorgungseingang 14 verfügbaren Spannung. Diese Spannungsquelle 53 ist zwischen dem zweiten Versorgungseingang 14 und einem Abgriff eines Spannungsteilers angeschlossen. Dieser Spannungsteiler enthält einen ersten Widerstand 51 und eine zweiten Widerstand 52, die zwischen dem ersten Ausgang 11 und dem zweiten Ausgang 12 in Reihe geschaltet sind. Diese Vorspannungsschaltung 5 versieht die erst und zweite Signalleitung 21, 22 mit einer Spannung, die gleich der durch die Spannungsquelle 53 gelieferten Spannung ist, wenn sich jede der mit dem Bus 2 gekoppelten elektronischen Schaltungen im rezessiven Zustand befindet.

Claims

Elektronische Schaltung, die aufweist: einen Sender mit einem ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, einem zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, und einem Eingang, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu empfangen; eine Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem dritten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und einem vierten Ausgang der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden, wobei der Sender dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Eingangssignal in einem von einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand zu arbeiten, wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, einen Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren, und wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, zumindest basierend auf dem Detektieren eines Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für eine vorgegebene erste Zeitdauer in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 1, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, den Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand durch Überwachen des Eingangssignals oder eines von dem Eingangssignal abhängigen Signals zu detektieren.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, bei Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für die vorgegebene Zeitdauer in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für die vorgegebene Zeitdauer in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung weiterhin dazu ausgebildet ist, eine Busspannung zwischen der ersten Signalleitung und der zweiten Signalleitung nach Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu überwachen, und bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, bei Detektieren, dass die Busspannung einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert kreuzt, für die vorgegebene Zeitdauer in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 5, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, die Busspannung für einen vorgegebenen zweiten Zeitraum nach dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu überwachen und bei Detektieren in der zweiten Zeitperiode, dass die Busspannung einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert kreuzt, für den vorgegebenen ersten Zeitraum in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Elektronische Schaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Schwingungsunterdrückungsschaltung eine Reihenschaltung mit einem elektronischen Schalter und einem Widerstand, die zwischen den dritten Ausgang und den vierten Ausgang geschaltet ist, aufweist, und bei der der Betrieb in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb das Schließen des elektronischen Schalters aufweist.
Elektronische Schaltung gemäß Anspruch 7, bei der ein Widerstandswert des Widerstands aus einem Bereich zwischen 50 Ohm und 200 Ohm, insbesondere zwischen 100 Ohm und 150 Ohm, ausgewählt ist.
Elektronische Schaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Sender dazu ausgebildet ist, den ersten Ausgang mit dem ersten Versorgungseingang zu koppeln und den zweiten Ausgang mit dem zweiten Versorgungseingang zu koppeln, wenn sich der Sender im ersten Betriebszustand befindet.
Elektronische Schaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der vorgegebene erste Zeitraum ausgewählt ist aus zwischen 50 Nanosekunden (ns) und 10 Mikrosekunden (µs), insbesondere zwischen 200 Nanosekunden und 1 Mikrosekunde.
Elektronische Schaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der erste Ausgang des Senders und der erste Ausgang der Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem ersten Ausgang der elektronischen Schaltung verbunden sind, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und bei der der zweite Ausgang des Senders und der zweite Ausgang der Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem zweiten Ausgang der elektronischen Schaltung verbunden sind, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden.
Netzwerk, das aufweist: einen Signalbus mit einer ersten Signalleitung, einer zweiten Signalleitung und einem Buswiderstand, der zwischen die erste Signalleitung und die zweite Signalleitung geschaltet ist; und eine elektronische Schaltung mit einem Sender und einer Schwingungsunterdrückungsschaltung, wobei der Sender einen ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Signalleitung des Signalbusses verbunden zu werden, einen zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden zu werden, und einen Eingang, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu empfangen, aufweist, wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung einen dritten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und einen vierten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden, aufweist, wobei der Sender dazu ausgebildet ist, abhängig von dem Eingangssignal in einem von einem ersten Betriebszustand oder einem zweiten Betriebszustand zu arbeiten, wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, einen Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders zu detektieren, und wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Detektieren eines Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders für eine vorgegebene erste Zeitdauer in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb zu arbeiten.
Netzwerk gemäß Anspruch 12, bei dem die Schwingungsunterdrückungsschaltung aufweist: eine Reihenschaltung mit einem elektronischen Schalter und einem Widerstand, die zwischen den dritten und den vierten Ausgang geschaltet ist.
Netzwerk gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem ein Verhältnis zwischen einem Widerstandswert des Buswiderstands und einem Widerstandswert des Widerstands in der Schwingungsunterdrückungsschaltung zwischen 1/3 und 3, insbesondere zwischen 1/2 und 2 ist.
Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der erste Ausgang des Senders und der erste Ausgang der Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem ersten Ausgang der elektronischen Schaltung verbunden sind, der dazu ausgebildet ist, mit der ersten Signalleitung verbunden zu werden, und bei dem der zweite Ausgang des Senders und der zweite Ausgang der Schwingungsunterdrückungsschaltung mit einem zweiten Ausgang der elektronischen Schaltung verbunden sind, der dazu ausgebildet ist, mit der zweiten Signalleitung verbunden zu werden.
Verfahren, das aufweist: Detektieren durch eine Schwingungsunterdrückungsschaltung, die mit einer ersten Signalleitung und einer zweiten Signalleitung eines Signalbusses verbunden ist, eines Wechsels eines Senders, der mit der ersten Signalleitung und der zweiten Signalleitung verbunden ist und ein Eingangssignal empfängt, von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand; und Arbeiten in einem Schwingungsunterdrückungsbetrieb für eine vorgegebene erste Zeitdauer durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung zumindest basierend auf dem Detektieren des Wechsels des Senders von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem das Detektieren des Wechsels des Betriebszustands des Senders durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung das Überwachen des Eingangssignals oder eines von dem Eingangssignal abhängigen Signals aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem das Arbeiten der Schwingungsunterdrückungsschaltung in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb das Arbeiten in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb für die vorgegebene erste Zeitdauer bei Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand zu dem zweiten Betriebszustand des Senders aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem das Arbeiten der Schwingungsunterdrückungsschaltung in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb das Arbeiten in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb für die vorgegebene erste Zeitdauer nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, das weiterhin aufweist: Überwachen einer Busspannung zwischen der ersten Signalleitung und der zweiten Signalleitung durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung nach dem Detektieren des Wechsels vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand, wobei die Schwingungsunterdrückungsschaltung bei Detektieren, dass die Busspannung einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert kreuzt, für die erste vorgegebene Zeitdauer in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb arbeitet.
Verfahren gemäß Anspruch 20. bei dem das Überwachen der Busspannung das Überwachen der Busspannung für eine vorgegebene zweite Zeitdauer nach dem Detektieren des Wechsels von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand des Senders aufweist, und bei dem die Schwingungsunterdrückungsschaltung bei Detektieren in der zweiten Zeitdauer hin, dass die Busspannung einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert kreuzt, für die vorgegebene erste Zeitdauer in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb arbeitet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21, bei dem die Schwingungsunterdrückungsschaltung eine Reihenschaltung mit einem elektronischen Schalter und einem Widerstand, die zwischen den dritten Ausgang und den vierten Ausgang geschaltet ist, aufweist, und bei dem das Arbeiten in dem Schwingungsunterdrückungsbetrieb durch die Schwingungsunterdrückungsschaltung das Schließen des elektronischen Schalters aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 22, bei dem der Sender im ersten Betriebszustand den ersten Ausgang mit dem ersten Versorgungseingang und den zweiten Ausgang mit dem zweiten Versorgungseingang koppelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 23, bei dem der erste Zeitraum ausgewählt ist aus zwischen 50 Nanosekunden (ns) und 10 Mikrosekunden (µs), insbesondere zwischen 200 Nanosekunden und 1 Mikrosekunde.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 24, bei dem der Sender und die Schwingungsunterdrückungsschaltung über dieselben Schaltungsknoten an den Signalbus angeschlossen sind.