DE102018126300A1

DE102018126300A1 - Sender/Empfänger-Schaltung

Info

Publication number: DE102018126300A1
Application number: DE102018126300.7A
Authority: DE
Inventors: Clemens Kain
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20190123777A1; CN109802696A; CN109802696B; US10819382B2

Abstract

Eine Sender/Empfänger-Schaltung umfasst einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die dazu ausgebildet sind, an einen ersten bzw. zweiten Übertragungskanal gekoppelt zu werden; einen Versorgungsanschluss, der dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung zu erhalten; einen ersten Sender/Empfänger und einen zweiten Sender/Empfänger, die Signalanschlüsse aufweisen, die an den ersten Anschluss bzw. den zweiten Anschluss angeschlossen sind; und eine Steuerschaltung, die an den ersten und zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist. Der erste und zweite Sender/Empfänger sind jeweils an den Versorgungsanschluss angeschlossen. Wenigstens einer von dem ersten und zweiten Sender/Empfänger umfasst eine erste Halbbrücke und eine zweite Halbbrücke, die an den Versorgungsanschluss und an den Signalanschluss wenigstens eines von dem ersten und zweiten Empfänger angeschlossen sind, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf Spannungen über Low-Side-Schaltern der ersten und zweiten Halbbrücken zu erzeugen.

Description

Diese Beschreibung betrifft allgemein eine Sender/Empfänger-Schaltung (Transceiver-Schaltung), insbesondere eine Sender/Empfänger-Schaltung zum Empfangen und Übertragen von differenziellen Signalen.
Eine Möglichkeit, Daten in einer Umgebung zu übertragen, die Störungen unterliegt, besteht darin, Daten in einer differenziellen Weise zu übertragen. Bei dieser Art von Kommunikation bildet ein Sender eine zu übertragende Information auf komplementäre Signale ab, wobei ein erstes Signal über eine erste Signalleitung eines Übertragungskanals übertragen wird und ein zweites Signal über eine zweite Signalleitung des Übertragungskanals übertragen wird. Ein Empfänger, der an beide Signalleitungen gekoppelt ist, demoduliert Signale, die auf der ersten Signalleitung des Übertragungskanals und der zweiten Signalleitung des Übertragungskanals empfangen werden, um die durch den Sender übertragene Information zu erhalten. Das Demodulieren der Signale umfasst das Subtrahieren eines über die erste Signalleitung des Übertragungskanals erhaltenen Signals von einem über die zweite Signalleitung des Übertragungskanals erhaltenen Signals, was diese Art der Kommunikation robust gegenüber Gleichtaktstörungen macht, die beide Signalleitungen in derselben Weise beeinflussen.
Ein Beispiel betrifft eine Sender/Empfänger-Schaltung. Die Sender/Empfänger-Schaltung umfasst einen ersten Anschluss, der dazu ausgebildet ist, an einen ersten Übertragungskanal gekoppelt zu werden, einen zweiten Anschluss, der dazu ausgebildet ist, an einen zweiten Übertragungskanal gekoppelt zu werden, einen Versorgungsanschluss, der dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung zu erhalten, einen ersten Sender/Empfänger, der einen Signalanschluss aufweist, der an den ersten Anschluss angeschlossen ist, einen zweiten Sender/Empfänger, der einen zweiten Signalanschluss aufweist, der an den zweiten Anschluss angeschlossen ist, und eine Steuerschaltung, die an den ersten Sender/Empfänger und den zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist. Sowohl der erste Sender/Empfänger als auch der zweite Sender/Empfänger ist an den Versorgungsanschluss angeschlossen. Außerdem umfasst wenigstens einer von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger eine erste Halbbrücke, die an den Versorgungsanschluss angeschlossen ist und an einen ersten Signalknoten des Signalanschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist, eine zweite Halbbrücke, die an den Versorgungsanschluss angeschlossen ist und an einen zweiten Signalknoten des Signalanschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke zu erzeugen.
Ein weiteres Beispiel betrifft einen Sender/Empfänger. Der Sender/Empfänger umfasst eine erste Halbbrücke, die zwischen Versorgungsknoten geschaltet und an einen ersten Signalknoten gekoppelt, eine zweite Halbbrücke, die zwischen die Versorgungsknoten geschaltet und an einen zweiten Signalknoten gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke zu erzeugen.
Noch ein weiteres Beispiel betrifft ein Verfahren. Das Verfahren umfasst das Erhalten oder Übertragen von Daten durch einen Sender/Empfänger an einem Signalanschluss basierend auf einem Steuersignal. Das Erhalten der Daten umfasst das Einschalten eines Low-Side-Schalters und das Ausschalten eines High-Side-Schalters einer ersten Halbbrücke, die zwischen Versorgungsknoten des Senders/Empfängers angeschlossen und an einen ersten Signalknoten des Senders/Empfängers gekoppelt ist, das Einschalten eines Low-Side-Schalters und das Ausschalten eines High-Side-Schalters einer zweiten Halbbrücke, die zwischen die Versorgungsknoten geschaltet und an einen zweiten Signalknoten des Senders/Empfängers gekoppelt ist, und Erzeugen eines Sender/Empfänger-Ausgangssignals basierend auf einer Spannung über dem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über dem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke.
Beispiele sind unten anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen dienen dazu bestimmte Prinzipien zu veranschaulichen, so dass nur Aspekte, die zum Verständnis dieser Prinzipien notwendig sind, dargestellt sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.

1 zeigt eine Sender/Empfänger-Schaltung mit einem ersten Sender/Empfänger und einem zweiten Sender/Empfänger gemäß einem Beispiel;
2 zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel wenigstens eines von dem ersten und zweiten Sender/Empfänger;
3 zeigt Signalverläufe, die einen Betrieb des Senders/Empfängers gemäß des in 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiels in einem Empfangsbetrieb veranschaulichen;
4 veranschaulicht, welche Teile des Senders/Empfängers im Empfangsbetrieb aktiv sind;
5 zeigt Signalverläufe, die einen Betrieb des Senders/Empfängers gemäß dem in 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiels in einem Übertragungsbetrieb veranschaulichen;
6 veranschaulicht, welche Teile des Senders/Empfängers im Übertragungsbetrieb aktiv sind;
7A und 7B zeigen beispielhafte Ausführungsbeispiele von High-Side-Schaltern und Low-Side-Schaltern in dem Sender/Empfänger;
8 zeigt weiter im Detail ein Beispiel eines in 4 gezeigten Referenzsignalgenerators;
9 zeigt Signalverläufe, die einen Betrieb des in 8 gezeigten Referenzsignalgenerators veranschaulichen;
10 zeigt weiter im Detail ein Beispiel einer in 4 gezeigten Sender/Empfänger-Ausgangsschal tung;
11 zeigt Signalverläufe, die einen Betrieb der in 10 gezeigten Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung veranschaulichen;
12 veranschaulicht ein Beispiel einer elektronischen Schaltung mit mehreren Sender/Empfänger-Schaltungen;
13 zeigt ein Beispiel eines Datenanschlusses und eines Batterieblocks, der an den Datenanschluss gekoppelt ist;
14A, 14B, 14C und 14D zeigen unterschiedliche Beispiele eines Übertragungskanals, der dazu ausgebildet ist, zwei Sender/Empfänger-Schaltungen des in 1 gezeigten Typs zu koppeln;
15 zeigt aktive Teile eines Senders/Empfängers einer ersten Sender/Empfänger-Schaltung und aktive Teile eines Senders/Empfängers einer zweiten Sender/Empfänger-Schaltung während einer Signalübertragung von der ersten Sender/Empfänger-Schaltung an die zweite Sender/Empfänger-Schaltung; und
16 zeigt Signalverläufe, die die Signalübertragung von der ersten Sender/Empfänger-Schaltung an die zweite Sender/Empfänger-Schaltung bei dem in 14 gezeigten Beispiel veranschaulichen.

In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Die Zeichnungen bilden einen Teil der Beschreibung und zeigen zur Veranschaulichung Beispiele, wie die Erfindung verwendet und realisiert werden kann. Selbstverständlich können die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, sofern nicht explizit etwas anderes angegeben ist.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Sender/Empfänger-Schaltung 1 gemäß einem Beispiel. Genauer, 1 zeigt ein Blockdiagramm einer differenziellen Sender/Empfänger-Schaltung 1, die dazu ausgebildet ist, differenzielle Signale zu senden und zu empfangen. Bezugnehmend auf 1 umfasst die Sender/Empfänger-Schaltung 1 einen ersten Anschluss 11A, 12A, der dazu ausgebildet ist, an einen ersten Übertragungskanal gekoppelt zu werden, und einen zweiten Anschluss 11B, 12B, der dazu ausgebildet ist, an einen zweiten Übertragungskanal gekoppelt zu werden. Der erste Anschluss 11A, 12A und der zweite Anschluss 11B, 12B sind jeweils dazu ausgebildet, an einen Übertragungskanal gekoppelt zu werden, der eine Zweidrahtleitung umfasst, so dass der erste Anschluss 11A, 12A und der zweite Anschluss 11B, 12B jeweils einen ersten Knoten 12A, 12B und einen zweiten Knoten 12A, 12B umfassen. Die Sender/Empfänger-Schaltung 1 umfasst außerdem einen Versorgungsanschluss 13, 14, der dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung V_SUP zu erhalten. Der Versorgungsanschluss 13, 14 umfasst einen ersten Versorgungsknoten 13, der dazu ausgebildet ist, ein erstes Versorgungspotential V_P zu erhalten, und einen zweiten Versorgungsknoten 14, der dazu ausgebildet ist ein zweites Versorgungspotential V_N zu erhalten. Die Versorgungsspannung V_SUP ist die Differenz zwischen dem ersten Versorgungspotential V_P und dem zweiten Versorgungspotential V_N , das heißt, V_SUP=V_P-V_N.
Bezugnehmend auf 1 umfasst die Sender/Empfänger-Schaltung 1 außerdem zwei Sender/Empfänger 2A, 2B, einen ersten Sender/Empfänger 2A und einen zweiten Sender/Empfänger 2B. Der erste Sender/Empfänger 2A und der zweite Sender/Empfänger 2B umfassen jeweils einen ersten Signalanschluss 21A, 22A und 21B, 22B. Der erste Signalanschluss 21A, 22A des ersten Senders/Empfängers 2A ist an den ersten Anschluss 11A, 12A der Sender/Empfänger-Schaltung 1 angeschlossen und der zweite Anschluss 21B, 22B des zweiten Senders/Empfängers 2B ist an den zweiten Anschluss 11B, 12B der Sender/Empfänger-Schaltung 1 angeschlossen. Jeder Signalanschluss 21A, 22A und 21B, 22B umfasst einen ersten Signalknoten 21A, 21B und einen zweiten Signalknoten 22A, 22B. Der erste Signalknoten 21A des ersten Senders/Empfängers 2A ist an den ersten Knoten 11A des ersten Anschlusses 11A, 12A angeschlossen, der zweite Signalknoten 22A des ersten Senders/Empfängers 2A ist an den zweiten Knoten 12A des ersten Anschlusses 11A, 12A angeschlossen, der erste Signalknoten 21B des zweiten Senders/Empfängers 2B ist an den zweiten Knoten 12B des zweiten Anschlusses 11B, 12B angeschlossen. Der erste Sender/Empfänger 2A und der zweite Sender/Empfänger 2B sind an die Versorgungsknoten 13, 14 jeweils derart angeschlossen, dass von dem ersten Sender/Empfänger 2A und dem zweiten Sender/Empfänger 2B jeweils ein erster Versorgungsknoten 23A, 23B an den ersten Versorgungsknoten 13 der Sender/Empfänger-Schaltung 1 und ein zweiter Versorgungsknoten 24A, 24B an den zweiten Versorgungsknoten 14 der Sender/Empfänger-Schaltung 1 angeschlossen ist.
Bezugnehmend auf 1 umfasst die Sender/Empfänger-Schaltung 1 außerdem eine Steuerschaltung 8, die sowohl an den ersten Sender/Empfänger 2A als auch den zweiten Sender/Empfänger 2B gekoppelt ist. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel umfassen der erste Sender/Empfänger 2A und der zweite Sender/Empfänger 2B jeweils einen Eingang 25A, 25B, der an die Steuerschaltung 8 gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Eingangssignal S25A, S25B von der Steuerschaltung 8 zu erhalten. Außerdem umfassen der erste Sender/Empfänger 2A und der zweite Se 2B jeweils einen Ausgang 26A, 26B, der an die Steuerschaltung 8 gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Ausgangssignal S26A, S26B an die Steuerschaltung 8 zur Verfügung zu stellen. Die Steuerschaltung 8 steuert den Betrieb der zwei Sender/Empfänger 2A, 2B. Genauer, steuern die Eingangssignale S25A, S25B, die durch die Steuerschaltung 8 erzeugt und durch die Sender/Empfänger 2A, 2B erhalten werden, den Betrieb der Sender/Empfänger 2A, 2B.
Gemäß einem Beispiel sind die Sender/Empfänger 2A, 2B jeweils dazu ausgebildet, in einer von zwei unterschiedlichen Betriebsarten zu arbeiten. Gemäß einem Beispiel umfassen die wenigstens zwei Betriebsarten einen Übertragungsbetrieb und einen Empfangsbetrieb. Im Übertragungsbetrieb gibt der jeweilige Sender/Empfänger 2A, 2B ein Datensignal, das eine in dem Eingangssignal S25A, S25B enthaltene Information enthält, über seinen Anschluss 11A, 12A, 11B, 12B aus. Im Empfangsbetrieb erhält der jeweilige Sender/Empfänger 2A, 2B ein Datensignal, das eine Information enthält, an seinem Anschluss 11A, 12A, 11B, 12B und erzeugt das Ausgangssignal S26A, S26B, das durch die Steuerschaltung 8 erhalten wird, basierend auf der erhaltenen Information. Beispiele eines Datensignals, eines Eingangssignals S25A, S25B und eines Ausgangsignals S26A, S26B sind weiter unten erläutert. Die Sender/Empfänger-Schaltung kann wie folgt in einer von drei unterschiedlichen Betriebsarten arbeiten:

(1) In einer ersten Betriebsart ist der erste Sender/Empfänger 2A im Empfangsbetrieb und der zweite Sender/Empfänger 2B ist im Sendebetrieb. In dieser Betriebsart erhält der erste Sender/Empfänger 2A ein Datensignal an dem ersten Anschluss 11A, 12A und bildet die in dem Datensignal enthaltene Information auf sein Ausgangssignal S26A ab. Die Steuerschaltung 8 erhält das Ausgangssignal S26A und bildet die Information auf das durch den zweiten Sender/Empfänger 2B erhaltene Eingangssignal S25B ab. Der zweite Sender/Empfänger 2B erzeugt ein Datensignal basierend auf der in dem Eingangssignal S25B erhaltenen Information und gibt dieses an dem zweiten Anschluss 11B, 12B aus. In dieser Betriebsart leitet die Sender/Empfänger-Schaltung 1 die an dem ersten Anschluss 11A, 12A erhaltene Information an den zweiten Anschluss weiter.
(2) In einer zweiten Betriebsart ist der erste Sender/Empfänger 2A im Übertragungsbetrieb und der zweite Sender/Empfänger 2B ist im Empfangsbetrieb. In dieser Betriebsart arbeitet die Sender/Empfänger-Schaltung 1 ähnlich zu der ersten Betriebsart, erhält jedoch ein Datensignal an dem zweiten Anschluss 11B, 12B und gibt ein Datensignal an dem ersten Anschluss 11A, 12A aus, so dass die Sender/Empfänger-Schaltung 1 eine an dem zweiten Anschluss 11B, 12B erhaltene Information an den ersten Anschluss 11A, 12A weiterleitet.
(3) In einer dritten Betriebsart erhält die Steuerschaltung 8 ein Datensignal an einem optionalen Datenanschluss 15 und wenigstens einer der zwei Sender/Empfänger 2A, 2B arbeitet im Übertragungsbetrieb. In dieser Betriebsart bildet die Steuerschaltung 8 eine in dem Datensignal enthaltene Information auf das Eingangssignal S25A, S25B ab, das durch den wenigstens einen Sender/Empfänger 2A, 2B erhalten wird, der im Übertragungsbetrieb arbeitet; und der wenigstens eine Sender/Empfänger 2A, 2B, der im Übertragungsbetrieb arbeitet, gibt ein Datensignal, das diese Information enthält, an seinem Anschluss aus. In der dritten Betriebsart kann nur einer der Sender/Empfänger 2A, 2B oder können beide Sender/Empfänger 2A, 2B im Übertragungsbetrieb arbeiten.

2 zeigt ein Beispiel wenigstens eines von dem ersten Sender/Empfänger 2A und dem zweiten Sender/Empfänger 2B. Gemäß einem Beispiel sind sowohl der erste Sender/Empfänger 2A als auch der zweite Sender/Empfänger 2B gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel realisiert. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen beliebigen der zwei Sender/Empfänger 2A, 2B, die Bezugszeichen 23, 24 bezeichnen die Versorgungsknoten des Senders/Empfängers 2, die Bezugszeichen 21, 22 bezeichnen den ersten Signalknoten bzw. den zweiten Signalknoten des Senders/Empfängers 2, das Bezugszeichen 25 bezeichnet den Eingang, das Bezugszeichen S25 bezeichnet das Eingangssignal, das Bezugszeichen 26 bezeichnet den Ausgang und das Bezugszeichen S26 bezeichnet das Ausgangssignal.
Bezugnehmend auf 2 umfasst der Sender/Empfänger 2 zwei Halbbrücken 31, 32, eine erste Halbbrücke 31 und eine zweite Halbbrücke 32. Die Halbbrücken 31, 32 sind jeweils zwischen die Versorgungsknoten 23, 24 geschaltet. Außerdem ist die erste Halbbrücke 31 an den ersten Signalknoten 21 des ersten Signalanschlusses 21, 22 gekoppelt und die zweite Halbbrücke 32 an den zweiten Signalknoten 22 des Signalanschlusses 21, 22 gekoppelt. Die erste Halbbrücke 31 umfasst einen High-Side-Schalter 32H und einen Low-Side-Schalter 31L. Der High-Side-Schalter 31H und der Low-Side-Schalter 31L sind in Reihe zwischen den ersten Versorgungsknoten 23 und den zweiten Versorgungsknoten 24 geschaltet. Ein Schaltungsknoten, der dem High-Side-Schalter 31H und dem Low-Side-Schalter 31L gemeinsam ist, bildet einen Abgriff 31T der ersten Halbbrücke 31. Dieser Abgriff 31T ist an den ersten Signalknoten 21 angeschlossen. Optional ist ein erster Widerstand 51 zwischen den Abgriff 31T und den ersten Signalknoten 21 geschaltet. Diese zweite Halbbrücke 32 umfasst einen High-Side-Schalter 32H und einen Low-Side-Schalter 32L, die in Reihe zwischen den ersten Versorgungsknoten 23 und den zweiten Versorgungsknoten 24 geschaltet sind. Ein Abgriff 32T ist durch einen Signalknoten gebildet, der dem High-Side-Schalter 32H und dem Low-Side-Schalter 32L gemeinsam ist und ist an den zweiten Signalknoten 22 angeschlossen. Optional ist ein zweiter Widerstand 52 zwischen den Abgriff 32T der zweiten Halbbrücke 32 und den zweiten Signalknoten 22 geschaltet.
Bezugnehmend auf 2 umfasst der Sender/Empfänger 2 außerdem eine Ansteuerschaltung 33, die dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke 31 und die zweite Halbbrücke 32 basierend auf dem Eingangssignal S25 anzusteuern. „Die Halbbrücke 31 und die zweite Halbbrücke 32 anzusteuern“ umfasst, den High-Side-Schalter 31H, 32H und den Low-Side-Schalter 31L, 32L jeder der ersten und zweiten Halbbrücken 31, 32 anzusteuern. Bezugnehmend auf 2 erzeugt die Ansteuerschaltung 33 ein erstes High-Side-Ansteuersignal S31H, das den High-Side-Schalter 31H der ersten Halbbrücke 31 ansteuert, ein zweiten High-Side-Ansteuersignal S32H, das den High-Side-Schalter 32H der zweiten Halbbrücke 32 ansteuert, ein erstes Low-Side-Ansteuersignal S31L, das den Low-Side-Schalter 31L der ersten Halbbrücke 31 ansteuert, und ein zweites Low-Side-Ansteuersignal S32L, das den Low-Side-Schalter 32L der zweiten Halbbrücke 32 ansteuert. Bezugnehmend auf 2 kann das durch die Ansteuerschaltung 33 erhaltene Eingangssignal S25 wenigstens zwei Untersignale enthalten, ein erstes Untersignal S25_EN , das nachfolgend auch als Freigabesignal bezeichnet wird, und ein zweites Untersigna S25_DATA , das nachfolgend auch als Datensignal bezeichnet wird. Die Ansteuerschaltung 33 ist dazu ausgebildet, die erste Halbbrücke 31 und die zweite Halbbrücke 32 basierend auf dem Eingangssignal S25 anzusteuern. Genauer, die Ansteuerschaltung 33 ist dazu ausgebildet, die High-Side-Ansteuerschaltungen S31H, S32H und die Low-Side-Ansteuerschaltungen S31L, S32L basierend auf dem Eingangssignal S25 zu erzeugen. Beispiele, wie die Ansteuerschaltung 33 diese Ansteuersignale S31H-S32L basierend auf diesem Eingangssignal S25 erzeugen kann, sind weiter unten im Detail erläutert.
Bezugnehmend auf 2 umfasst der Sender/Empfänger 2 außerdem eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60, die das Ausgangssignal S26 erzeugt. Die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60 ist dazu ausgebildet, das Ausgangssignal S26 basierend auf einer Spannung V31L über dem Low-Side-Schalter 31L der ersten Halbbrücke 31 und einer Spannung V32L über dem Low-Side-Schalter 32L der zweiten Halbbrücke 32 und basierend auf einem Referenzsignal V_REF , das durch die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60 von einem Referenzspannungsgenerator 70 erhalten wird, zu erzeugen.
Wie oben ausgeführt, ist der Sender/Empfänger 2 dazu ausgebildet, in einem von wenigstens zwei Betriebsarten zu arbeiten, einem Übertragungsbetrieb und einem Sendebetrieb. Im Übertragungsbetrieb überträgt der Sender/Empfänger 2 eine Information über die ersten und zweiten Signalknoten 21, 22, und im Empfangsbetrieb erhält der Sender/Empfänger 2 eine Information über die ersten und zweiten Signalknoten 21, 22. Das Betreiben des Senders/Empfängers 2 im Empfangsbetrieb ist nachfolgend anhand der 3 und 4 erläutert, und das Betreiben des Senders/Empfängers 2 im Übertragungsbetrieb ist nachfolgend anhand der 5 und 6 erläutert.
Im Empfangsbetrieb schaltet die Ansteuerschaltung 33 die Low-Side-Schalter 31L, 32L der ersten Halbbrücke 31 und der zweiten Halbbrücke 32 ein und die High-Side-Schalter 31H, 32H aus. Dies ist in 3 veranschaulicht, die Zeitdiagramme der High-Side-Ansteuersignale S31H, S32H und der Low-Side-Ansteuersignale S31L, S32L veranschaulicht. Diese High-Side-Ansteuersignale S31H, S32H und Low-Side-Ansteuersignale S31L, S32L können jeweils einen Ein-Pegel, der den jeweiligen Schalter einschaltet, und einen Aus-Pegel, der den jeweiligen Schalter ausschaltet, haben. Lediglich zur Veranschaulichung ist bei dem in 3 gezeigten Beispiel der ein Ein-Pegel ein hoher Signalpegel und der Aus-Pegel ist ein niedriger Signalpegel. Bezugnehmend auf 3 werden im Empfangsbetrieb die Low-Side-Ansteuersignale S31L, S32L durch die Ansteuerschaltung 33 so erzeugt, dass sie einen Ein-Pegel haben, um die Low-Side-Schalter 31L, 32L einzuschalten, und die High-Side-Ansteuersignale S31H, S32H werden durch die Ansteuerschaltung 33 so erzeugt, dass sie einen Aus-Pegel haben, um die High-Side-Schalter S31H, S32H auszuschalten. Gemäß einem Beispiel arbeitet der Sender/Empfänger 2 basierend auf dem Freigabesignal S25_EN im Empfangsbetrieb oder im Sendebetrieb. Gemäß einem Beispiel kann das Freigabesignal S25_EN einen Übertragungsbetriebpegel, der bewirkt, dass der Sender/Empfänger 2 im Übertragungsbetrieb arbeitet, oder einen Empfangsbetriebpegel, der bewirkt, dass der Sender/Empfänger 2 im Empfangsbetrieb arbeitet, haben. 3 zeigt auch einen Signalverlauf des Freigabesignals S25_EN , das im Empfangsbetrieb den Empfangsbetriebpegel hat. Lediglich zur Veranschaulichung ist bei diesem Beispiel der Empfangsbetriebpegel ein niedriger Signalpegel.
4 veranschaulicht solche Teile des Senders/Empfängers 2, die aktiv sind, wenn der Sender/Empfänger 2 im Empfangsbetrieb ist. In dieser Betriebsart sind die High-Side-Schalter (vgl. 31H, 32H in 2) im Aus-Zustand, so dass diese High-Side-Schalter in 4 nicht gezeigt sind. Wie oben ausgeführt sind die Low-Side-Schalter (vgl. 31L, 32L in 2) dauerhaft im Ein-Zustand. Diese Low-Side-Schalter sind in 4 durch Widerstände R_{ON_31L} , R_{ON_32L} repräsentiert, wobei diese Widerstände R_{ON_31L} , R_{ON_32L} die Einschaltwiderstände der Low-Side-Schalter 31L, 32L repräsentieren. Die „Einschaltwiderstände“ sind die elektrischen Widerstände der Low-Side-Schalter 31L, 32L im Ein-Zustand. Die Ansteuerschaltung, die im Empfangsbetrieb die Low-Side-Schalter 31L, 32L dauerhaft einschaltet, ist in 4 nicht gezeigt.
5 zeigt Signalverläufe der High-Side-Ansteuersignale S31H, S32H, der Low-Side-Ansteuersignale S31L, S32L, des Freigabesignals S25_EN und des Datensignals S25_DATA im Übertragungsbetrieb des Senders/Empfängers. Im Übertragungsbetrieb hat das Freigabesignal S25_EN einen Übertragungsbetriebpegel. Lediglich zur Veranschaulichung ist bei dem in 5 gezeigten Beispiel der Übertragungsbetriebpegel ein hoher Signalpegel. Im Übertragungsbetrieb steuert die Ansteuerschaltung 33 die Halbbrücke 31, 32 abhängig von dem Datensignal S25_DATA an. Gemäß einem Beispiel kann das Datensignal S25_DATA zwei Signalpegel haben, die nachfolgend als erster Signalpegel und zweiter Signalpegel bezeichnet werden. Die Ansteuerschaltung 33 steuert die Halbbrücken 31, 32 so an, dass jeder dieser Signalpegel einem bestimmten Schaltzustand der ersten Halbbrücke 31 und einem bestimmten Schaltzustand der zweiten Halbbrücke 32 zugeordnet ist. Der „Schaltzustand“ der Halbbrücke 31, 32 ist durch die Schaltzustände des High-Side-Schalter 31H, 32H und des Low-Side-Schalter 31L, 32L der jeweiligen Halbbrücke gegeben. Gemäß einem Beispiel können die erste Halbbrücke 31 und die zweite Halbbrücke 32 jeweils einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand haben. Im ersten Zustand ist der High-Side-Schalter S31H, S32H der jeweiligen Halbbrücke 31, 32 im Ein-Zustand und der Low-Side-Schalter S31L, S32L ist im Aus-Zustand. Im zweiten Zustand ist der High-Side-Schalter S31H, S32H der jeweiligen Halbbrücke 31, 32 im Aus-Zustand und der Low-Side-Schalter S31L, S32L ist im Ein-Zustand. Gemäß einem Beispiel können die Halbbrücken 31, 32 auch in einem dritten Zustand betrieben werden, in dem sowohl der High-Side-Schalter 31H, 32H als auch der Low-Side-Schalter 31L, 32L der jeweiligen Halbbrücke 31, 32 im Aus-Zustand ist.
Bezugnehmend auf 5 kann die Ansteuerschaltung 33 die erste und zweite Halbbrücke 31, 32 basierend auf dem Datensignal S25_DATA in komplementärer Weise ansteuern. Das heißt, die Ansteuerschaltung 33 betreibt die erste Halbbrücke 31 im ersten Zustand und die zweite Halbbrücke 32 im zweiten Zustand, wenn das Datensignal S25_DATA den ersten Signalpegel hat, und betreibt die erste Halbbrücke 31 im zweiten Zustand und die zweite Halbbrücke 32 im ersten Zustand, wenn das Datensignal S25_DATA den zweiten Signalpegel hat. In 5 ist der erste Signalpegel des Datensignals S25_DATA ein hoher Signalpegel und der zweite Signalpegel ist ein niedriger Signalpegel. Außerdem repräsentiert ein hoher Signalpegel eines Ansteuersignals S31H-S32L einen Ein-Zustand des jeweiligen Schalters 31H-32L und ein niedriger Signalpegel repräsentiert einen Aus-Zustand. Bezugnehmend auf 5 kann die Ansteuerschaltung 33 die Ansteuersignale S31H-S32L so erzeugen, dass die Halbbrücken 31, 32 ihren Schaltzustand ändern, wenn der Signalpegel des Datensignals S25_DATA sich ändert. Optional (in 5 nicht gezeigt) kann die Ansteuerschaltung 33 die Halbbrücken 31, 32 so betreiben, dass sie nicht direkt vom ersten Zustand in den zweiten Zustand und vom zweiten in den ersten Zustand wechseln, sondern vom ersten Zustand und vom zweiten Zustand jeweils in den dritten Zustand und vom dritten Zustand in den zweiten oder ersten Zustand wechseln. Damit gibt es jedes Mal dann, wenn der Signalpegel des Datensignals S25_DATA wechselt, eine Zeitdauer, in der beide Schalter der Halbbrücken 31, 32 im Aus-Zustand sind. Hierdurch werden Querströme in den Halbbrücken 31, 32 vermieden. Solche dritte Schaltzustände sind in den in 5 gezeigten Signalverläufen allerdings nicht veranschaulicht.
Zusammenfassend, was in 5 gezeigt ist, betreibt die Ansteuerschaltung 33 die Halbbrücken 31, 32 in einer komplementären Weise. Außerdem werden der High-Side-Schalter 31H, 32H und der Low-Side-Schalter 31L, 32L in jeder Halbbrücke in komplementärer Weise betrieben. Das heißt, zu einem Zeitpunkt ist nur einer von dem High-Side-Schalter 31H, 32H und dem Low-Side-Schalter 31L, 32L im Ein-Zustand und ist der andere von dem High-Side-Schalter 31H, 32H und dem Low-Side-Schalter 31L, 32L im Aus-Zustand (wobei es Zeitdauern geben kann, die als Totzeiten bezeichnet werden können, in denen sowohl der High-Side-Schalter 31H, 32H als auch der Low-Side-Schalter 31L, 32L im Aus-Zustand sind).
6 veranschaulicht solche Teile des Senders/Empfängers 2, die aktiv sind, wenn der Sender/Empfänger 2 im Übertragungsbetrieb ist. Diese aktiven Teile umfassen die Halbbrücken 31, 32 und die Ansteuerschaltung 33. Die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (vgl. 60 in 2) ist im Übertragungsbetrieb nicht aktiv.
Bezugnehmend auf 5 kann das Datensignal S25_DATA ein Impulsmuster mit ersten Signalimpulsen, die einen ersten Signalpegel haben (der in diesem Beispiel ein hoher Pegel ist), und zweiten Signalimpulsen, die einen zweiten Signalpegel haben (der in diesem Beispiel ein niedriger Signalpegel ist), umfassen. Das Impulsmuster enthält eine Information, wobei die Information auf das Impulsmuster auf verschiedene herkömmliche Weise abgebildet sein kann, wie beispielsweise durch eine Pulsweitenmodulation (PWM), eine Pulscodemodulation (PCM), eine Pulsfrequenzmodulation (PFM), oder ähnliches. Wie oben ausgeführt, definiert das Datensignal S_DATA die Schaltzustände der ersten und zweiten Halbbrücke 31, 32 des Senders/Empfängers. Der Schaltzustand der Halbbrücke 31, 32 definiert andererseits die elektrischen Potentiale an den Abgriffen 31, 32, die an den ersten Signalknoten 21 bzw. den zweiten Signalknoten 22 gekoppelt sind. Wenn beispielsweise das Datensignal S_DATA einen ersten Signalpegel hat, so dass die erste Halbbrücke 31 im ersten Zustand ist und die zweite Halbbrücke 32 im zweiten Zustand ist, ist das elektrische Potential an dem ersten Abgriff 31T im Wesentlichen gleich dem ersten Versorgungspotential V_P und das elektrische Potential an dem zweiten Abgriff 32T im Wesentlichen gleich dem zweiten Versorgungspotential V_N . Wenn sich der Signalpegel des Datensignals S_DATA von dem ersten Pegel zu dem zweiten Pegel ändert, wechselt die Halbbrücke 31 vom ersten Zustand in den zweiten Zustand (entweder direkt oder über den dritten Zustand) und wechselt die zweite Halbbrücke in den ersten Zustand (entweder direkt oder über den dritten Zustand), so dass das elektrische Potential an dem ersten Abgriff 31T von dem ersten Versorgungspotential V_P auf das zweite Versorgungspotential V_N wechselt und das elektrische Potential an dem zweiten Abgriff von dem zweiten Versorgungspotential V_N auf das erste Versorgungspotential V_P wechselt. Entsprechend, wenn der Signalpegel des Datensignals S_DATA von dem zweiten Signalpegel auf den ersten Signalpegel wechselt, wechselt das elektrische Potential an dem ersten Abgriff 31T von dem zweiten Versorgungspotential V_N auf das erste Versorgungspotential V_P und wechselt das elektrische Potential an dem zweiten Abgriff 32T von dem ersten Versorgungspotential V_P auf das zweite Versorgungspotential V_N . Dies ist in 5 ebenfalls veranschaulicht, in der V31T und V32T die elektrischen Potentiale an den ersten und zweiten Abgriffen 31T, 32T abhängig von dem Datensignal S_DATA bezeichnen. Jedes Mal, wenn der Signalpegel des Datensignals S_DATA wechselt, treten daher entgegengesetzte Wechsel des elektrischen Potentials an dem ersten und zweiten Abgriff 31T, 32T und damit an dem ersten und zweiten Signalknoten 21, 22 auf. Diese Wechsel des elektrischen Potentials können insbesondere durch einen weiteren Übertrager detektiert werden, der im Empfangsbetrieb arbeitet und an die ersten und zweiten Signalknoten 21, 22 gekoppelt ist. Dies ist unten weiter im Detail anhand der 14 und 15 erläutert.
In den zuvor erläuterten Figuren sind die High-Side-Schalter 31H, 32H und die Low-Side-Schalter 31L, 32L der Halbbrücken 31, 32 einfach als Schalter dargestellt. Diese Schalter können unter Verwendung einer beliebigen Art von elektronischen Schaltern, wie beispielsweise Transistoren realisiert werden. Transistoren, die als elektronische Schalter verwendet werden können, umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors), IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), JFETs (Junction Field-Effect Transistors), Bipolar-Sperrschichttransistoren (BJTs, Bipolar Junction Transistors), HEMTs (High Electron Mobility Transistors), oder ähnliche. Gemäß einem Beispiel sind der High-Side-Schalter 31H, 32H und der Low-Side-Schalter 31L, 32L einer Halbbrücke 31, 32 unter Verwendung komplementärer Transistoren realisiert. Wie in den 7A und 7B dargestellt ist, sind die High-Side-Schalter 31H, 32H beispielsweise p-leitende MOSFETs und die Low-Side-Schalter 31L, 32L n-leitende MOSFETs.
8 zeigt ein Beispiel des in 2 gezeigten Referenzsignalgenerators 70. Bei diesem Beispiel ist der Referenzsignalgenerator 70 dazu ausgebildet, das Referenzsignal V_REF so zu erzeugen, dass es zwei Untersignale enthält, ein erstes Referenzsignal V_REF1 und ein zweites Referenzsignal V_REF2 . Bei diesem Beispiel sind die ersten und zweiten Referenzsignale V_REF1 , V_REF2 Spannungen, die auf das elektrische Potential V_N an dem zweiten Versorgungsknoten 24 bezogen sind. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel umfasst der Referenzsignalgenerator 70 einen Transistor 71 und eine Referenzstromquelle 72, wobei eine Laststrecke des Transistors 71 und der Referenzstromquelle 72 in Reihe zwischen den ersten Versorgungsknoten 23 und den zweiten Versorgungsknoten 24 des Senders/Empfängers geschaltet sind. Lediglich zur Veranschaulichung ist bei dem in 8 gezeigten Beispiel der Transistor 71 als MOSFET gezeichnet. Die Laststrecke dieses MOSFET ist eine Strecke zwischen einem Drainknoten D und einem Sourceknoten S des MOSFET 71, so dass die Drain-Source-Strecke D-S bei diesem Beispiel in Reihe zu der Referenzstromquelle 72 geschaltet ist. Ein Steuerknoten des Transistors, der ein Gateknoten G ist, wenn der Transistor 71 als MOSFET realisiert ist, ist so verschaltet, dass der Transistor 71 einschaltet, wenn der Sender/Empfänger eine Versorgungsspannung V_SUP zwischen dem ersten Versorgungsknoten 23 und dem zweiten Versorgungsknoten 24 erhält. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel ist der MOSFET 71 ein n-leitender MOSFET und der Gateknoten G ist an den ersten Versorgungsknoten 23 angeschlossen, an dem das (positive) erste Versorgungspotential V_P verfügbar ist. Bei diesem Beispiel schaltet der Transistor 71 ein, sobald die Versorgungsspannung V_SUP höher ist als die Schwellenspannung des Transistors 71. Die Referenzstromquelle 72 erzeugt einen Referenzstrom I_REF . Im Ein-Zustand des Transistorbauelements 71 bewirkt dieser Referenzstrom I_REF einen Spannungsabfall V71 über der Laststrecke (Drain-Source-Strecke D-S) des Transistors 71, wobei diese Spannung V71 gegeben ist durch den Referenzstrom I_REF multipliziert mit einem Einschaltwiderstand R_{ON_71} des Transistors 71, wobei der Einschaltwiderstand der elektrische Widertand des Transistors 71 im Ein-Zustand ist, so dass V71=I_REF•R_{ON_71}.
Bezugnehmend auf 8 umfasst der Referenzsignalgenerator 70 außerdem einen Kreuzschalter 73, der das Ausgangssignal S26 erhält und der die ersten und zweiten Referenzsignale V_REF1 , V_REF2 basierend auf der Transistorspannung V71 und abhängig von dem Ausgangssignal S26 erzeugt. Gemäß einem Beispiel ist der Kreuzschalter 73 dazu ausgebildet, die ersten und zweiten Referenzsignale V_REF1 , V_REF2 so zu erzeugen, dass das erste Referenzsignal V_REF1 gleich der Transistorspannung V71 ist (V_REF1=V71) und die zweite Referenzspannung V_REF2 null ist (V_REF2=0), wenn das Ausgangssignal S26 einen ersten Signalpegel hat, und so, dass das erste Referenzsignal V_REF1 null ist (V_REF1=0) und das zweite Referenzsignal V_REF2 gleich der Transistorspannung V71 ist (V_REF2=V71), wenn das Ausgangssignal S26 einen zweiten Signalpegel hat.
10 zeigt ein Beispiel der Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60, die dazu ausgebildet ist, das Ausgangssignal S26 basierend auf einem ersten Referenzsignal V_REF1 und einem zweiten Referenzsignal V_REF2 des in 9 gezeigten Typs zu erzeugen. Bezugnehmend auf 10 umfasst die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60 einen ersten Subtrahierer 61, der die ersten und zweiten Referenzsignale V_REF1 , V_REF2 erhält und ein Differenz-Referenzsignal V_{REF_DIFF} basierend auf diesen ersten und zweiten Referenzsignalen V_REF1 , V_REF2 ausgibt. Gemäß einem Beispiel repräsentiert das Differenz-Referenzsignal V_{REF_DIFF} eine Differenz der ersten und zweiten Referenzsignale V_REF1 , V_REF2 , das heißt, V_{REF_DIFF}=V_REF1-V_REF2 . Ein Signalverlauf dieses Differenzsignals V_{REF_DIFF} ist in 9 ebenfalls dargestellt. Ein zweiter Subtrahierer 62 erhält die Spannungen V31, V32 über den Low-Side-Schaltern 31L, 32L der Halbbrücken 31, 32 und berechnet eine Differenzspannung V_DIFF derart, dass die Differenzspannung V_DIFF eine Differenz zwischen der Spannung über dem Low-Side-Schalter einer der ersten und zweiten Halbbrücken 31, 32 und der Spannung über dem Low-Side-Schalter der anderen der ersten und zweiten Halbbrücken repräsentiert. Gemäß einem Beispiel ist V_DIFF=V31L-V32L. Ein Komparator 63 erhält das Differenz-Referenzsignal V_{REF_DIFF} und die Differenzspannung V_DIFF und erzeugt das Ausgangssignal S26 basierend auf einem Vergleichen der Differenzspannung V_DIFF mit der Differenz-Referenzspannung V_{REF_DIFF} .
11 zeigt Zeitdiagramme eines Beispiels einer Differenzspannung V_DIFF , einer zugehörigen Differenz-Referenzspannung V_{REF_DIFF} und des Ausgangssignals S26, um die Funktion der in 10 gezeigten Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60 und des in 8 gezeigten Referenzspannungsgenerators 70 zu veranschaulichen. Bezugnehmend auf 9 kann die Differenz-Referenzspannung V_{REF_DIFF} zwei unterschiedliche Signalpegel abhängig von dem Ausgangssignal S26 haben, einen ersten Signalpegel, der gleich der Transistorspannung V71 ist, und einen zweiten Signalpegel, der gleich der negativen Transistorspannung -V71 ist. Bezugnehmend auf 11 erzeugt der Komparator 63 das Ausgangssignal S26 so, dass das Ausgangssignal eine erste Flanke hat, die bei dem in 11 gezeigten Beispiel eine steigende Flanke ist, wenn die Differenzspannung V_DIFF über den ersten Signalpegel V71 des Differenz-Referenzspannungssignals V_{REF_DIFF} ansteigt. Eine zweite Flanke, die bei dem in 11 gezeigten Beispiel eine fallende Flanke ist, des Ausgangssignal S26 tritt auf, wenn die Differenzspannung V_DIFF unter den zweiten Pegel -V71 des Differenz-Referenzspannungssignals V_{REF_DIFF} absinkt, wobei das Differenz-Referenzsignal V_{REF_DIFF} seinen Signalpegel gemäß dem Ausgangssignal S26 ändert.
Gemäß einem Beispiel sind der Transistor 71 des Referenzsignalgenerators 70 und die Low-Side-Schalter 31L, 32L der ersten und zweiten Halbbrücke 31, 32 aufeinander abgestimmt (engl.: matched). Das heißt, die Low-Side-Schalter 31L, 32L sind Transistoren desselben Typs wie der Transistor 71 des Referenzsignalgenerators 70 und, der Transistor 71 des Referenzsignalgenerators 70 und die Transistoren der Low-Side-Schalter 31L, 32L sind so gewählt, dass ein vordefiniertes Verhältnis zwischen den Einschaltwiderständen R_{ON_31L} , R_{ON_32L} der Transistoren der Low-Side-Schalter 31L, 32L und dem Einschaltwiderstand R_{ON_71} des Transistors 71 des Referenzsignalgenerators 70 vorhanden ist. Gemäß einem Beispiel sind die Einschaltwiderstände der Low-Side-Schalter 31L, 32L wenigstens annährungsweise gleich, so dass $\frac{R_{O N_71}}{R_{O N_31 L}} = \frac{R_{O N_71}}{R_{O N_32 L}} = m$
wobei m das Verhältnis zwischen dem Einschaltwiderstand eines des Low-Side-Schalter 31L, 32L und dem Einschaltwiderstand des Transistors 71 des Referenzsignalgenerators 70 bezeichnet. Bezugnehmend auf 11 ändert das Ausgangssignal S26 seinen Signalpegel, wenn die Differenzspannung V_DIFF über V71 ansteigt, oder wenn die Differenzspannung V_DIFF unter -V71 absinkt. Das heißt, das Ausgangssignal S26 ändert seinen Signalpegel, wenn der Betrag der Differenzspannung größer als V71 ist, das heißt, $| V_{D I F F} | > V 71$
Wie oben ausgeführt, kann V71 ausgedrückt werden durch $V 71 = I_{R E F} \cdot R_{O N_71}$
Außerdem kann der Betrag der Differenzspannung V_DIFF ausgedrückt werden durch $| V_{D I F F} | = | V 31 - V 32 | = | R_{O N_31 L} \cdot I 31 L - R_{O N_32 L} \cdot I 32 L |$
wobei I31L bezugnehmend auf 4 ein Strom durch den Low-Side-Schalter 31L ist und I32L ein Strom durch den Low-Side-Schalter 32L ist, wenn der Sender/Empfänger 2 im Empfangsbetrieb ist. Nachfolgend bezeichnet I_DIFF eine Differenz zwischen diesen Strömen, das heißt, $I_{D I F F} = I 31 L - I 32 L$
Außerdem kann basierend auf den Gleichungen (2)-(5) gezeigt werden, dass dann, wenn die Einschaltwiderstände R_{ON_31L} , R_{ON_32L} der Low-Side-Schalter 31L, 32L gleich sind, so dass R_{ON_31L}=R_{ON_32L}=R_{ON_L}, sich der Signalpegel des Ausgangssignals S26 ändert, wenn folgendes gilt: $| I_{D I F F} | > m \cdot I_{R E F}$
Das heißt, der Signalpegel des Ausgangssignal S26 ändert sich, wenn Stromimpulse durch die Low-Side-Schalter 31L, 32L des Senders/Empfängers 2 im Empfangsbetrieb derart fließen, dass eine Differenz zwischen diesen Stromimpulsen größer ist als das m-fache des Referenzstroms I_REF .
Durch das Berechnen der Differenz zwischen den Low-Side-Spannungen V31L, V32L hat der Sender/Empfänger 2 eine hohe Robustheit gegenüber GleichtaktInterferenzen. Das heißt, Stromimpulse, die dieselbe Polarität haben und zum selben Zeitpunkt auftreten, beeinflussen die Erzeugung des Ausgangssignals S26 nicht. Außerdem basiert die hohe Gleichtakt-Robustheit des Senders/Empfängers 2 auf der Tatsache, dass im Empfangsbetrieb die Low-Side-Schalter 31L, 32L einen niederohmigen Strompfad zu dem zweiten Versorgungsknoten V_N des Senders/Empfängers 2 bereitstellen.
Eine Sender/Empfänger-Schaltung 2 des in 1 gezeigten Typs kann in einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden, in denen Daten übertragen werden sollen. Insbesondere kann die Sender/Empfänger-Schaltung 2 dazu verwendet werden, Daten zwischen unterschiedlichen Spannungsdomänen zu übertragen. 12 zeigt ein Beispiel einer Anwendung, in der mehrere Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ , 1₃ des in 1 gezeigten Typs dazu verwendet werden, Daten zwischen verschiedenen Spannungsdomänen zu übertragen. Lediglich zur Veranschaulichung umfasst die in 12 gezeigte elektronische Schaltung drei Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ , 1₂ , 1₃ . Diese Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ sind derart kaskadiert, dass jeweils zwei der Sender/Empfänger-Schaltungen durch einen Übertragungskanal 4₁ , 4₂ gekoppelt sind. Genauer, bei dem in 12 gezeigten Beispiel ist der zweite Anschluss 11B₁ , 12B₁ einer ersten Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ an den ersten Anschluss 11A₂ , 12A₂ einer zweiten Sender/Empfänger-Schaltung 1₂ gekoppelt, und der zweite Anschluss 11B₂ , 12B₂ der zweiten Sender/Empfänger-Schaltung 1₂ ist über einen zweiten Übertragungskanal an den ersten Anschluss 11A₃ , 12A₃ einer dritten Sender/Empfänger-Schaltung 1₃ gekoppelt. Es sei erwähnt, dass das Vorhandensein von drei Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ , wie dies in 12 gezeigt ist, nur ein Beispiel ist. Eine beliebige Anzahl von Sender/Empfänger-Schaltungen kann auf die in 12 gezeigte Weise kaskadiert werden. Gemäß einem Beispiel (das in 12 in gestrichelten Linien dargestellt ist) ist die Kaskade mit den Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ Teil einer Ringkommunikationsstruktur, die zusätzlich einen Master-Controller 8₁ umfasst, der über weitere Übertragungskanäle 4₁₁ , 4₁₂ an die Kaskade gekoppelt ist. Ein erster 4₁₁ dieser weiteren Übertragungskanäle 4₁₁ , 4₁₂ verbindet den Master-Controller 8₁ mit dem ersten Anschluss 11A₁ , 12A₁ der ersten Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ , und ein zweiter 4₁₂ dieser Übertragungskanäle 4₁₁ , 4₁₂ verbindet den Master-Controller 8₁ mit dem zweiten Anschluss 11B₃ , 12B₃ der dritten Sender/Empfänger-Schaltung 1₃ .
Bei der in 12 gezeigten Anwendung sind die Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ dazu ausgebildet, Daten zwischen unterschiedlichen Spannungsdomänen zu übertragen. Das heißt, zweite Versorgungspotentiale V_{N_1} , V_{N_2} , V_{N_3} der verschiedenen Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ sind bei diesem Beispiel unterschiedlich. Außerdem ist bei diesem Beispiel jede der Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ einem Batterieblock 5₁ , 5₂ , 5₃ einer Batterie 5 zugeordnet. Diese Batterieblöcke 5₁ -5₃ sind in Reihe geschaltet. Jeder dieser Batterieblöcke 5₁ -5₃ kann mehrere Batteriezellen umfassen. Diese Batteriezellen können in Reihe, parallel oder in einer beliebigen anderen Konfiguration, einschließlich Reihenschaltungen von mehreren Batteriezellen-Parallelschaltungen oder Parallelschaltungen von mehreren Batteriezellen-Reihenschaltungen, verschaltet sein. Jeder dieser Batterieblöcke 5₁ -5₃ umfasst eine Kommunikationsschnittstelle, die in 12 nicht weiter im Detail dargestellt ist. Die Kommunikationsschnittstelle jedes Batterieblocks 5₁ -5₃ ist an den Datenanschluss 15₁ -15₃ der zugehörigen Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ -1₃ angeschlossen.
13 zeigt ein Beispiel eines Datenanschlusses und eines zugehörigen Batterieblocks weiter im Detail. In 13 bezeichnet das Bezugszeichen 15_i den Datenanschluss einer beliebigen der Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ und das Bezugszeichen 5_i den an den Datenanschluss 15_i gekoppelten Batterieblock. Bei diesem Beispiel umfasst der Batterieblock mehrere in Reihe geschaltete Batteriezellen 51₁ -51_N , wobei jede dieser Batteriezellen eine Zellenspannung V51₁ -V51_N hat. Der Begriff „Batteriezelle“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine einzelne Batteriezelle oder eine Gruppe von Batteriezellen, die in Reihe geschaltet oder parallel geschaltet sind. Eine Spannung V5_i über dem Batterieblock 5_i ist gegeben durch die Summe der Zellenspannungen V51₁ -V51_N .
Der Datenanschluss 15_i umfasst mehrere Schaltungsknoten, die so an die Batteriezellen gekoppelt sind, dass die Sender/Empfänger-Schaltung 1_i wenigstens eine der Zellenspannungen V51₁ -V51_N erhält. Die Steuerschaltung 8_i erhält die wenigstens eine der Zellenspannungen V51₁ -V51_N und ist dazu ausgebildet, eine Information über wenigstens einen von dem ersten und zweiten Sender/Empfänger (in 13 nicht gezeigt) auszugeben, die einen Spannungspegel wenigstens einer der Zellenspannungen V51₁ -V51_N repräsentiert. Gemäß einem Beispiel (wie in 13 dargestellt) erhält die Sender/Empfänger-Schaltung 1_i jede der Zellenspannungen V51₁ -V51_N . Bei diesem Beispiel kann der Datenanschluss 15_iN+1 Schaltungsknoten umfassen, von denen jeder an einen jeweiligen Abgriff des Batterieblocks 5_i angeschlossen ist, wobei N die Anzahl der Batteriezellen ist. In diesem Fall erhält die Sender/Empfänger-Schaltung 5_i außer den Zellenspannungen V51₁ -V51_N auch die Spannung V5_i über dem Batterieblock 5_i , welche bei diesem Beispiel die Spannung zwischen den Schaltungsknoten 151₁ und 151_N+1 ist.
Bei dem in 13 gezeigten Beispiel ist der Datenanschluss 15_i ein analoger Anschluss, der dazu ausgebildet ist, wenigstens eine analoge Spannung zu erhalten, und die Steuerschaltung 8_i umfasst einen Analog-zu-Digital-Wandler (nicht dargestellt), der dazu ausgebildet ist, eine digitale Darstellung des Spannungspegels der wenigstens einen Spannung zu erzeugen und diese digitale Darstellung zu übertragen.
Ein analoger Datenanschluss, wie er in 13 dargestellt ist, ist jedoch nur ein Beispiel. Die Datenanschlüsse 15₁ -15₃ können auch als digitale Datenanschlüsse realisiert sein. Bei diesem Beispiel umfassen die Lasten, wie beispielsweise die in 12 gezeigten Batterieblöcke 5₁ -5₃ , eine digitale Kommunikationsschnittstelle, die dazu ausgebildet ist, digitale Darstellungen der durch die Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ zu übertragenden Parameter zu erzeugen. Im Fall von Batterieblöcken können diese Parameter außer den anhand von 13 erläuterten Zellenspannungen Temperaturen der Batterieblöcke 5₁ -5₃ oder Temperaturen einer oder mehrerer Batteriezellen in den Batterieblöcken 5₁ -5₃ umfassen.
Bezugnehmend auf 1 ist der Datenanschluss 15 an die Steuerschaltung 8 angeschlossen. Die Steuerschaltung 8 kann die über den Datenanschluss 15 erhaltene Information auf Anforderung über einen von dem ersten und zweiten Sender/Empfänger 2A, 2B übertragen. Eine solche Anforderung kann von dem Master-Controller 81 erhalten werden. In einer Ringstruktur des in 12 gezeigten Typs kann die Sender/Empfänger-Schaltung 12 eine Information von dem Master-Controller 81 beispielsweise über den Übertragungskanal 82₁ , die im ersten Betrieb arbeitende Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ und den Übertragungskanal 4₁ oder über den Übertragungskanal 82₂ , die im zweiten Betrieb arbeitende Sender/Empfänger-Schaltung 1₃ und den Übertragungskanal 4₂ oder auf beiden Wegen erhalten. Gemäß einem Beispiel überträgt die Sender/Empfänger-Schaltung, die durch den Master-Controller 81 aufgefordert ist, Daten zu übertragen, diese Daten aus Redundanzgründen sowohl über den ersten Sender/Empfänger 2A als auch den zweiten Sender/Empfänger 2B.
Gemäß einem Beispiel sind das erste Versorgungspotential und das zweite Versorgungspotential einer Sender/Empfänger-Schaltung durch den zugehörigen Batterieblock definiert, so dass beispielsweise die Versorgungsspannung jeder Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ , 1₂ , 1₃ der Spannung über dem zugehörigen Batterieblock 5₁ , 5₂ , 5₃ entspricht. Dies ist in 12 in gestrichelten Linien dargestellt. In diesem Fall kann das erste Versorgungspotential einer Sender/Empfänger-Schaltung dem Massepotential einer anderen der Sender/Empfänger-Schaltungen entsprechen. Bei dem in 12 gezeigten Beispiel kann beispielsweise das Massepotential V_{N_1} der ersten Sender/Empfänger-Schaltung 1₁ dem ersten Versorgungspotential V_{P_2} der zweiten Sender/Empfänger-Schaltung 1₂ entsprechen.
Verschiedene Arten von Übertragungskanälen können verwendet werden, um zwei der Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ zu verbinden oder um dem Master-Controller 81 mit den Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ , 1₃ zu verbinden. Verschiedene Beispiele, wie diese Übertragungskanäle realisiert werden können, sind in den 14A bis 14D veranschaulicht. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 4_i einen beliebigen der in 12 gezeigten Übertragungskanäle 4₁ , 4₂ . Die Bezugsziffern 11B_i , 12B_i bezeichnen den zweiten Anschluss einer Sender/Empfänger-Schaltung, die an den Kanal 4_i angeschlossen ist, und die Bezugsziffern 11A_i+1 , 12A_i+1 bezeichnen den ersten Anschluss einer weiteren Sender/Empfänger-Schaltung, die an den Kanal 4_i angeschlossen ist.
Bei dem in 14A gezeigten Beispiel umfasst der Übertragungskanal zwei Verbindungsleitungen, wobei jede dieser Verbindungsleitungen zwei RC-Schaltungen umfasst. Eine erste Verbindungsleitung ist zwischen den ersten Knoten 11B_i des zweiten Anschlusses und den ersten Knoten 11A_i+1 des ersten Anschlusses geschaltet, und die zweite Verbindungsleitung ist zwischen den zweiten Knoten 12B_i des zweiten Anschlusses und den zweiten Knoten 12A_i+1 des ersten Anschlusses geschaltet. Jede RC-Schaltung umfasst einen Widerstand 41A, 41B, 42A, 42B und einen Kondensator 43A, 43B, 44A, 44B. Gemäß einem Beispiel sind Widerstandswerte der einzelnen Widerstände 41A-42B im Wesentlichen gleich und sind Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren 43A-44B im Wesentlichen gleich. Eine erste RC-Schaltung jeder Verbindungsleitung ist an den zweiten Anschluss 11B_i , 12B_i angeschlossen, und eine zweite RC-Schaltung jeder Verbindungsleitung ist an den ersten Anschluss 11A_i+1 , 12A_i+1 angeschlossen. Die zwei RC-Schaltungen jeder Verbindungsleitung sind durch eine Leitung 45A, 45B verbunden, wobei die zwei Leitungen 45A, 45B in einer Twisted-Pair-Konfiguration realisiert sein können. Gemäß einem Beispiel haben die Widerstände 41A, 41B, 42A, 42B denselben Widerstandswert und die Kondensatoren 43A, 43B, 44A, 44B haben dieselbe Kapazität.
Der in 14A gezeigte Kanal 4_i ist symmetrisch zwischen dem zweiten Anschluss 11B_i , 12B_i und dem ersten Anschluss 1 1A_i+1 , 12A_i+1 . Das Realisieren des Kanals 4_i so, dass er symmetrisch ist, ist jedoch nur ein Beispiel. Gemäß einem weiteren Beispiel, das in 14B gezeigt ist, ist der Kanal 4_i nicht symmetrisch. Dieser Kanal 4_i basiert auf dem in 14A gezeigten Kanal und kann aus dem in 14A gezeigten Kanal erhalten werden durch Weglassen eines der Widerstände und eines der Kondensatoren in jeder Leitung. Lediglich zur Veranschaulichung resultiert der in 14B gezeigte Kanal 4_i aus dem in 14A gezeigten Kanal durch Weglassen der Widerstände 41A, 42A und Kondensatoren 43A, 44A. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. Ein beliebiger der zwei Widerstände 41A, 41B und 42A, 42B in jeder Leitung und ein beliebiger der Kondensatoren 43A, 43B und 44A, 44B in jeder Leitung kann weggelassen werden.
Der in 14C gezeigte Übertragungskanal 4_i unterscheidet sich von dem in 14A gezeigten Übertragungskanal 4_i dadurch, dass er zusätzlich zwei Transformatoren 46B, 46A und einen Widerstand 47A, 47B, der parallel zu einer Wicklung des jeweiligen Transformators 46A, 46B geschaltet ist, aufweist. Die Transformatoren 46A, 46B umfassen einen ersten Transformator 46B, der zwischen die ersten RC-Schaltungen 41B, 43B, 42B, 44B und die Leitungen 45A, 45B gekoppelt ist, und einen zweiten Transformator 46A, der zwischen die Leitungen 45A, 45B und die zweiten RC-Schaltungen 43A, 41A, 44A, 42A gekoppelt ist. Wie der in 14A gezeigte Übertragungskanal ist der in 14C gezeigte Übertragungskanal symmetrisch.
14D zeigt ein Beispiel eines Übertragungskanals, der auf dem in 14C gezeigten Übertragungskanal basiert und nicht symmetrisch ist. Dieser in 14D gezeigte Kanal 4_i resultiert aus dem in 14C gezeigten Kanal durch Weglassen eines der Transformatoren und des jeweiligen Widerstands. Bei diesem Beispiel wurden der Transformator 46A und der Widerstand 47A weggelassen. Dies ist jedoch nur ein Beispiel.
Gemäß einem Beispiel sind bei der in 12 gezeigten Schaltung die Kanäle 4₁ , 4₂ zwischen den Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ -1₃ gemäß einer der 14A und 14B realisiert und die Kanäle 4₁₁ , 4₁₂ zwischen dem Master-Controller 81 und den Sender/Empfänger-Schaltungen 1₁ , 1₃ gemäß einer der 14C und 14D realisiert.
Bezugnehmend auf die 14A bis 14D können Abgriffe der RC-Schaltungen über weitere Kondensatoren 46A, 46B, 47A, 47B an die zweiten Versorgungspotentiale V_{N_i} , V_{N_i+1} der Sender/Empfänger (in 13A und 13B nicht gezeigt), die durch den Übertragungskanal 4_i verbunden sind, gekoppelt sein. Das heißt, Abgriffe der ersten RC-Schaltungen 41B, 43B und 42B, 44B können an das zweite Versorgungspotential V_{N_i} des Senders/Empfängers, der dem Anschluss 11B_i , 12B_i zugeordnet ist, gekoppelt sein und, Abgriffe der zweiten RC-Schaltungen 41A, 43A und 42A, 44A können an das zweite Versorgungspotential V_{N_i+1} des Senders/Empfängers, der dem Anschluss 1 1A_i+1 , 12A_i+1 zugeordnet ist, gekoppelt sein.
Die 15 und 16 veranschaulichen eine Datenübertragung zwischen einer ersten Sender/Empfänger-Schaltung 1₂ , von der in 15 nur der zweite Sender/Empfänger 2B₁ gezeigt ist, und einer zweiten Sender/Empfänger-Schaltung 1₂ , von der in 15 nur der erste Sender/Empfänger 2A₂ gezeigt ist. Bei dem in 15 gezeigten Beispiel ist der zweite Sender/Empfänger 2B₁ im Übertragungsbetrieb und der erste Sender/Empfänger 2A₂ ist im Empfangsbetrieb. Der zweite Sender/Empfänger 2B₁ ist daher nachfolgend als übertragender Sender/Empfänger bezeichnet und der erste Sender/Empfänger 2A₂ ist daher nachfolgend als empfangender Sender/Empfänger bezeichnet. Lediglich zur Veranschaulichung ist ein zwischen die erste Sender/Empfänger-Schaltung und die zweite Sender/Empfänger-Schaltung gekoppelter Übertragungskanal 4₁ wie in 14A gezeigt realisiert. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. Eine beliebige andere Art von Übertragungskanal kann ebenso verwendet werden.
16 veranschaulicht eine Spannung zwischen dem Abgriff 31T₁ der ersten Halbbrücke 31₁ des übertragenden Senders/Empfängers 2B₁ und dem zweiten Versorgungsknoten 14₁ des empfangenden Sender/Empfänger 2A₁ , eine Spannung zwischen dem Abgriff 32T₁ der zweiten Halbbrücke 32₁ des übertragenden Senders/Empfängers 2B₁ und dem zweiten Versorgungsknoten 14₁ des empfangenden Senders/Empfängers 2A₂ . Außerdem zeigt 16 Zeitdiagramme eines Stroms I31L₂ durch den ersten Low-Side-Schalter 31L₂ der ersten Halbbrücke 312 in dem empfangenden Sender/Empfänger 2A₂ und eines Stroms I32L₂ durch den zweiten Low-Side-Schalter 32L₂ der zweiten Halbbrücke 32 in dem empfangenden Sender/Empfänger 2A₂ . Außerdem zeigt 16 ein Zeitdiagramm der Stromdifferenz I_{DIFF_2} zwischen diesen Strömen I31L₂ , I32L₂ , das heißt, I_{DIFF_2}=I31L₂-I32L₂. Gemäß dem Ohm'sehen Gesetz sind Spannungen V31L₂ , V32L₂ über den Low-Side-Schaltern 31L₂ , 32L₂ des empfangenden Senders/Empfängers 2A₂ proportional zu den Strömen I31L₂ , I32L₂ und ist die Differenzspannung V_{DIFF_2} , die durch die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (nicht gezeigt) in dem Sender/Empfänger 2A₂ berechnet wird, proportional zu dem Differenzstrom I_{DIFF_2} .
Bei dem in 16 gezeigten Beispiel beginnt das Zeitdiagramm zu einem Zeitpunkt, zu dem, wie in 15 gezeigt ist, in dem übertragenden Sender/Empfänger 2B₁ die erste Halbbrücke 31₁ im ersten Zustand ist, das heißt, der High-Side-Schalter 31H₁ geschlossen ist und der Low-Side-Schalter 31L₁ offen ist, und die zweite Halbbrücke 32₂ im zweiten Zustand ist, das heißt, der High-Side-Schalter 32H₁ offen ist und der Low-Side-Schalter 32L₁ geschlossen ist. Ein Datensignal S_{DATA_1} , das den Schaltzustand der Halbbrücken 31₁ , 32₁ in dem übertragenden Sender/Empfänger 2B₁ bestimmt, ist in 16 ebenfalls dargestellt. Wenn die zweite Halbbrücke 32₁ im zweiten Zustand ist, ist die Spannung zwischen 32T₁ und 14₁ gegeben durch die Differenz V_{N_1} -V_{N_2} der zweiten Versorgungspotentiale V_{N_1} , V_{N_2} , und wenn die erste Halbbrücke 31₁ im ersten Zustand ist, ist die Spannung zwischen 31T₁ und 14₁ gegeben durch die Differenz zwischen dem ersten Versorgungspotential V_{P_1} und dem zweiten Versorgungspotential V_{N_2} .
In 16 bezeichnet t1 einen Zeitpunkt, zu dem die Halbbrücken 31₁ , 32₁ des Senders/Empfängers 2B₁ ihre Schaltzustände basierend auf dem Datensignal S_DATA derart ändern, dass die erste Halbbrücke 31₁ in den zweiten Zustand übergeht, das heißt, der High-Side-Schalter 31H₁ ausschaltet und der Low-Side-Schalter 31L₁ einschaltet, und die zweite Halbbrücke 32₁ in den ersten Zustand übergeht, das heißt, der High-Side-Schalter 32H₁ einschaltet und der Low-Side-Schalter 32L₁ ausschaltet. Dies bewirkt, dass die Spannung zwischen 31T₁ und 14₁ auf V_{N_1} -V_{N_2} springt und die Spannung zwischen 32T₁ und 14₁ auf V_{P_1} -V_{N 2} springt. Diese Spannungssprünge bewirken Stromimpulse I31L₂ , I32L₂ mit entgegengesetzten Polaritäten über den Low-Side-Schaltern 31L₂ , 32L₂ des empfangenden Senders/Empfängers 2A₂ und, entsprechend, Spannungsimpulse V31L₂ , V32L₂ mit entgegengesetzten Polaritäten über den Low-Side-Schaltern 31L₂ , 32L₂ der empfangenden Sender/Empfänger 2A₂ . Spitzen Ip_31, Ip_32 und Dauern dieser Stromimpulse I31L₂ , I32L₂ sind im Wesentlichen definiert durch die in dem Übertragungskanal 4₁ enthaltenen RC-Schaltungen. Allgemein sind die Stromspitzen Ip_31, Ip_32 definiert durch die Differenz V_{P_1} -V_{N_1} und den elektrischen Widerstandswert des jeweiligen Zweigs wie folgt: $I p_31 = \frac{V_{P_1} - V_{N_2}}{R 32_14 + R_{O N_32 H 1}}$
$I p_32 = \frac{V_{P_1} - V_{N_2}}{R 31_14 + R_{O N_31 L 1}}$
wobei R31_14 den gesamten elektrischen Widerstandswert zwischen dem Schaltungsknoten 32T₁ und dem Schaltungsknoten 14₁ bezeichnet, R32_14 den gesamten elektrischen Widerstandswert zwischen dem Schaltungsknoten 31T₁ und dem Schaltungsknoten 14₁ bezeichnet, R_{ON_32H1} den Einschaltwiderstand des High-Side-Schalters 32H₁ der ersten Halbbrücke, der einschaltet, bezeichnet und R_{ON_31L1} den Einschaltwiderstand des Low-Side-Schalters 31L₁ der ersten Halbbrücke, der einschaltet, bezeichnet. Bei dem in 15 gezeigten Beispiel sind die Widerstandswerte R_{31_14} , R_{32_14} im Wesentlichen gegeben durch: $R 31_14 = R 51_{1} + R 41 B + R 41 A + R 51_{2} + R_{O N_32 L 2}$
$R 32_14 = R 52_{1} + R 42 B + R 42 A + R 52_{2} + R_{O N_31 L 2}$
wobei R51₁ , R41B, R41A, R51₂ , R52₁ , R42B, R42A, R52₂ die elektrischen Widerstandswerte der Widerstände 51₁ , 41B, 41A, 51₂ , 52₁ , 42B, 42A, 52₂ bezeichnen und R_{ON_31L2} , R_{ON_32L2} die Einschaltwiderstände der Low-Side-Schalter 31L₂ , 32L₂ des empfangenden Senders/Empfängers 2A₂ bezeichnen. Spitzen Vp_31, Vp_32 der Spannungsimpulse V31L₂ , V32L₂ sind gegeben durch $V p_31 = I p_31 \cdot R_{O N_31 L 2}$
$V p_32 = I p_32 \cdot R_{O N_32 L 2}$
und eine Spitze der Spannungsdifferenz V_{DIFF_2} ist gegeben durch die Differenz Vp_31-Vp_32.
Zeitkonstanten τ31_14, τ32_14 der RC-Schaltungen in Zweigen zwischen den Schaltungsknoten 31T₁ , 32T₁ in dem übertragenden Sender/Empfänger 2B₁ und dem Schaltungsknoten 14₁ in dem empfangenden Sender/Empfänger 2A₂ sind gegeben durch $τ 31_14 = (R 31_14 + R_{O N_31 L 1}) \cdot C 31_14$
$τ 32_14 = (R 32_14 + R_{O N_{32 H 1}}) \cdot C 32_14$
wobei C31_14, C32_14 Gesamtkapazitäten in den jeweiligen Zweigen bezeichnen. Bei dem in 15 gezeigten Beispiel ist die Gesamtkapazität C31_14 in dem Zweig zwischen den Schaltungsknoten 31T₁ und 14₁ gegeben durch die Kapazität der Reihenschaltung der Kondensatoren 43A, 43B und ist die Gesamtkapazität C32_14 in dem Zweig zwischen den Schaltungsknoten 32T₁ und 14₁ gegeben durch die Kapazität der Reihenschaltung der Kondensatoren 44A, 44B. Gemäß einem Beispiel sind die Widerstände und Kapazitäten der RC-Schaltungen so aufeinander abgestimmt, dass die Zeitkonstanten τ31_14, τ32_14 jeweils geringer sind als 20% eines Kehrwerts der Datenrate, wobei die Datenrate die Frequenz ist, bei welcher Datensymbole in dem Datensignal (vgl. S25_DATA in 5) auftreten.
Bezugnehmend auf 15 tragen zusätzlich zu den in den Übertragungskanal 4₁ enthaltenen Widerständen die optionalen Widerstände 51₁ , 52₁ , 51₂ , 52₂ , die in den Sendern/Empfängern 2B₁ , 2A₂ enthalten sind, zu den Widerstandswerten der RC-Schaltungen bei und beeinflussen damit die Zeitkonstanten der RC-Schaltungen. Gemäß einem Beispiel können diese optionalen Widerstände 51₁ - 52₂ weggelassen werden. Alternativ können die Widerstände des Übertragungskanals weggelassen werden und diese Widerstände können in den Sendern/Empfängern 2B₁ , 2A₁ integriert werden.
Gemäß einem Beispiel sind in einer Schaltung des in 15 gezeigten Typs die Einschaltwiderstände der High-Side-Schalter 31H₁ , 32H₁ und der Low-Side-Schalter 31L₁ , 32L₁ , 31L₂ , 32L₂ und die Widerstandswerte der Widerstände 51₁ , 41B, 41A, 512, 52₁ , 42A, 42B, 52₂ so gewählt, dass in den Gleichungen (7a), (7b), (10a) und (10B) R31_14+R_{ON_31L1} und R32_14+R_{ON_32H1} jeweils etwa 120Ω (Ohm) sind. Dies kann erreicht werden durch Auswählen von R41A=R41B=R42A=R42B=39Ω und R51₁=R51₂=R52₁=R52₂=20Ω und R_{ON_31L1}=R_{ON_32H1}=R_{ON_31L2}=R_{ON_32L}=1Ω. Außerdem kann die Gesamtkapazität jedes der Zweige etwa 500pF (Picofarad) sein, was erreicht werden kann, durch Auswählen der Kapazität der Kondensatoren 43A, 43B, 44A, 44B so, dass sie jeweils etwa 1nF (Nanofarad) ist. Bei diesem Beispiel sind die Zeitkonstanten τ31_14, τ32_14 jeweils etwa 60nS (Nanosekunden). Gemäß einem Beispiel ist eine Datenrate 2Mbit/s, so dass ein Kehrwert der Datenrate (das heißt, die Dauer eines Symbols, das übertragen werden soll) 500nS (Nanosekunden) ist. Bei diesem Beispiel sind die Zeitkonstanten etwas 12% des Kehrwerts der Datenrate. Es sei erwähnt, dass dies nur ein Beispiel ist, um zu veranschaulichen, was oben anhand der Gleichungen (10a) und (10B) erläutert ist.
Bezugnehmend auf die 4, 10 und 11 berechnet im Empfangsbetrieb eines Senders/Empfängers 2 die jeweilige Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung 60 eine Differenzspannung V_DIFF basierend auf den Spannungen V31L, V32L über den Low-Side-Schaltern 31L, 32L, vergleicht die Differenzspannung mit einer Referenzspannung und erzeugt das Ausgangssignal S26 basierend auf diesem Vergleichen. In 16 bezeichnet S26A₂ das Ausgangssignal des Senders/Empfängers 2A₂ , das auf diese Weise durch die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (in 14 nicht gezeigt) erzeugt wird. Dieses Ausgangssignal S26A₂ wird erzeugt durch Vergleichen der Differenzspannung V_{DIFF_2} mit einer Referenzspannung V_{REF_2} , die abhängig von dem Ausgangssignal S26A₂ hin und her wechselt. Wie anhand von 16 ersichtlich ist, ist das Ausgangssignal S26A₂ des empfangenden Senders/Empfängers 2A₂ eine zeitverzögerte Version des Datensignals S_DATA des übertragenden Senders/Empfängers (wobei eine Verzögerungszeit aus Laufzeitverzögerungen in den Sendern/Empfängern 2Bi, 2A₂ und in dem Übertragungskanal resultiert). Damit werden Daten (Information), die in dem Datensignal S_{DATA_1} enthalten sind, über den Kanal 4₁ von dem übertragenden Sender/Empfänger 2B₁ zu dem empfangenden Sender/Empfänger 2A₂ durch die in 14 gezeigte Schaltungsanordnung übertragen.
Wie oben ausgeführt ist ein Grund dafür, dass der oben erläuterte Sender/Empfänger 2 robust gegenüber Gleichtaktinterferenzen ist, dass im Empfangsbetrieb die Low-Side-Schalter 31L, 32L im Ein-Zustand sind und einen niederohmigen Strompfad zu dem Masseknoten 24 bereitstellen. Gemäß einem Beispiel sind die Low-Side-Schalter 31L, 32L so gewählt, dass ihr Einschaltwiderstand R_{ON_31L} , R_{ON_32L} zwischen 0,1 Ohm und 3 Ohm ist.
Gemäß einem Beispiel ist der Einschaltwiderstand basierend auf einer maximalen Spitze von Gleichtaktinterferenzen, die auftreten können, gewählt. Dies ist nachfolgend anhand der 6, 7A und 7B erläutert. Bezugnehmend auf die 7A und 7B können die Low-Side-Schalter 31L, 32L als MOSFETs realisiert werden. MOSFETs umfassen üblicherweise eine interne Diode, die häufig als Bodydiode bezeichnet wird. In einem Sender/Empfänger des in 6 gezeigten Typs sind MOSFETs, die die Low-Side-Schalter 31L, 32L bilden, zwischen die Abgriffe 31T, 32T und den zweiten Versorgungsknoten so geschaltet, dass eine Anode an den zweiten Versorgungsknoten angeschlossen ist und eine Kathode an einen jeweiligen der Abgriffe 31T, 32T angeschlossen ist. Solche Dioden, die in Low-Side-Schalters 31L, 32L, die als MOSFETs realisiert sind, integriert sind, sind in 6 in gestrichelten Linien dargestellt. Der Sender/Empfänger 2 kann als integrierte Schaltung realisiert sein oder kann Teil einer integrierten Schaltung sein. Aus unterschiedlichen Gründen kann es unerwünscht sein, dass die Bodydioden der Low-Side-Schalter 31L, 32L derart vorwärts gepolt werden, dass sie einen Strom leiten. Es sei V_f ein Minimum einer Flussspannung, wobei eine Flussspannung eine Spannung ist, die die Bodydioden so in Vorwärtsrichtung polt, dass sie einen Strom leiten. Üblicherweise nimmt diese Flussspannung ab, wenn die Temperatur zunimmt. Gemäß einem Beispiel ist V_f etwa 0,3V. Um zu verhindern, dass diese Dioden einen Strom leiten, sollten Beträge von Spannungen V31L, V32L über den Low-Side-Schaltern 31L, 32L unterhalb von V_f sein. Dies kann erreicht werden durch Auswählen der Low-Side-Schalter derart, dass R_ON<V_f/Ip, wobei R_ON der Einschaltwiderstand des jeweiligen Low-Side-Schalters 31L, 32L ist und Ip die maximale Stromspitze von Gleichtaktinterferenzen, die auftreten können, ist.
Die nachfolgenden Beispiele können einen oder mehrere Aspekte der Beschreibung veranschaulichen.
Beispiel 1: Sender/Empfänger-Schaltung, die aufweist: einen ersten Anschluss, der dazu ausgebildet ist, an einen Übertragungskanal gekoppelt zu werden; einen zweiten Anschluss, der dazu ausgebildet ist, an einen zweiten Übertragungskanal gekoppelt zu werden; einen Versorgungsanschluss, der dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung zu erhalten; einen ersten Sender/Empfänger, der einen Signalanschluss aufweist, der an den ersten Anschluss angeschlossen ist; einen zweiten Sender/Empfänger, der einen Signalanschluss aufweist, der an den zweiten Anschluss angeschlossen ist; und eine Steuerschaltung, die an den ersten Sender/Empfänger und den zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist, wobei der erste Sender/Empfänger und der zweite Sender/Empfänger jeweils an den Versorgungsanschluss angeschlossen sind und wobei wenigstens einer von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger aufweist: eine erste Halbbrücke, die an den Versorgungsanschluss angeschlossen ist und an einen ersten Signalknoten des ersten Anschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist, eine zweite Halbbrücke, die an den Versorgungsanschluss angeschlossen ist und an einen zweiten Signalknoten des Signalanschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke zu erzeugen.
Beispiel 2: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 1, wobei der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger sowohl den ersten Sender/Empfänger als auch den zweiten Sender/Empfänger aufweist.
Beispiel 3: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung einen Komparator aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf der Spannung über dem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke, der Spannung über dem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke und einem Referenzsignal zu erzeugen.
Beispiel 4: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 1 bis 3, bei der die erste Halbbrücke an den ersten Signalknoten über einen ersten Widerstand gekoppelt ist und bei der die zweite Halbbrücke an den zweiten Signalknoten über einen zweiten Widerstand gekoppelt ist.
Beispiel 5: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 4, bei der ein Widerstandswert des ersten Widerstands zwischen dem 10-fachen und dem 30-fachen eines Einschaltwiderstands des Low-Side-Schalters der ersten Halbbrücke beträgt und bei der ein Widerstandswert des zweiten Widerstands zwischen dem 10-fachen und dem 30-fachen eines Einschaltwiderstands des Low-Side-Schalters der zweiten Halbbrücke beträgt.
Beispiel 6: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 1 bis 5, bei der die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger in einem von einem Empfangsbetrieb und einem Übertragungsbetrieb zu betreiben.
Beispiel 7: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 6, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal nur im Empfangsbetrieb zu erzeugen.
Beispiel 8: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 1 bis 7, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger außerdem eine Ansteuerschaltung aufweist, die dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke und die zweite Halbbrücke anzusteuern.
Beispiel 9: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 8, bei der die Ansteuerschaltung im Empfangsbetrieb dazu ausgebildet ist, jeweils den Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke einzuschalten und jeweils einen High-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke auszuschalten.
Beispiel 10: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 8 bis 9, bei die Ansteuerschaltung dazu ausgebildet ist, im Empfangsbetrieb die erste Halbbrücke und die zweite Halbbrücke basierend auf einem von der Steuerschaltung erhaltenen Datensignal anzusteuern.
Beispiel 11: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 10, bei der die Steuerschaltung weiterhin einen Dateneingang aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu erhalten und bei der die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, Datensignal basierend auf dem Eingangssignal zu erzeugen.
Beispiel 12: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 6 bis 11, bei der die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, den Betrieb eines von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger vom Übertragungsbetrieb in den Empfangsbetrieb basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal des anderen von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger zu wechseln.
Beispiel 13: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 3 bis 12, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger und dem zweiten Sender/Empfänger weiterhin aufweist: einen Referenzsignalgenerator der an den Versorgungsanschluss angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, das Referenzsignal zu erzeugen.
Beispiel 14: Sender/Empfänger-Schaltung nach Beispiel 13, bei der der Referenzsignalgenerator dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal zu erhalten und einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel des Referenzsignals basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal zu erzeugen.
Beispiel 15: Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Beispiele 1 bis 14, bei der der Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke jeweils ein MOSFET ist.
Beispiel 16: Sender/Empfänger, der aufweist: eine erste Halbbrücke, die zwischen Versorgungsknoten geschaltet und an einen ersten Signalknoten gekoppelt ist, eine zweite Halbbrücke, die zwischen die Versorgungsknoten geschaltet und an einen zweiten Signalknoten gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal basierend auf einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über einem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke zu erzeugen.
Beispiel 17: Sender/Empfänger nach Beispiel 16, bei dem die erste Halbbrücke an den ersten Signalknoten über einen ersten Widerstand gekoppelt ist und bei dem die zweite Halbbrücke an den zweiten Signalknoten über einen zweiten Widerstand gekoppelt ist.
Beispiel 18: Sender/Empfänger nach einem beliebigen der Beispiele 16 bis 17, wobei der Sender/Empfänger dazu ausgebildet ist, in einem von einem Empfangsbetrieb und einem Sendebetrieb basierend auf einem Steuersignal, das an einem Steuereingang erhalten wird, zu arbeiten.
Beispiel 19: Sender/Empfänger nach Beispiel 18, wobei der Sender/Empfänger dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal nur im Empfangsbetrieb zu erzeugen.
Beispiel 20: Sender/Empfänger nach einem beliebigen der Beispiele 16 bis 19, der weiterhin aufweist: eine Ansteuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke und die zweite Halbbrücke anzusteuern.
Beispiel 21: Sender/Empfänger nach Beispiel 20, bei dem die Ansteuerschaltung im Empfangsbetrieb dazu ausgebildet ist, jeweils den Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke einzuschalten und jeweils den High-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke auszuschalten.
Beispiel 22: Sender/Empfänger nach einem beliebigen der Beispiele 20 bis 21, bei dem die Ansteuerschaltung im Übertragungsbetrieb dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke und die zweite Halbbrücke basierend auf einem Datensignal anzusteuern.
Beispiel 23: Sender/Empfänger nach einem beliebigen der Beispiele 16 bis 22, wobei der Sender/Empfänger weiterhin aufweist: einen Referenzsignalgenerator, der an die Versorgungsknoten angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, ein Referenzsignal zu erzeugen.
Beispiel 24: Sender/Empfänger nach Beispiel 23, bei dem der Referenzsignalgenerator dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal zu erhalten und einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel des Referenzsignals basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal zu erzeugen.
Beispiel 25: Verfahren, das das Empfangen oder Übertragen von Daten durch einen Sender/Empfänger an einem Signalanschluss basierend auf einem Steuersignal aufweist, wobei das Empfangen der Daten aufweist: Einschalten eines Low-Side-Schalters und Ausschalten eines High-Side-Schalters einer ersten Halbbrücke, die zwischen Versorgungsknoten des Senders/Empfängers geschaltet und an einen ersten Signalknoten des Senders/Empfängers gekoppelt sind, Einschalten eines Low-Side-Schalters und Ausschalten eines High-Side-Schalter einer zweiten Halbbrücke, die zwischen die Versorgungsknoten geschaltet und an einen zweiten Signalknoten des Senders/Empfängers gekoppelt sind, und Erzeugen eines Sender/Empfänger-Ausgangssignals basierend auf einer Spannung über dem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und einer Spannung über dem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke.
Beispiel 26: Verfahren nach Beispiel 25, bei dem das Erzeugen des Sender/Empfänger-Ausgangssignals umfasst, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal nur zu erzeugen, wenn Daten empfangen werden.
Beispiel 27: Verfahren nach einem beliebigen der Beispiele 25 und 26, bei dem das Übertragen der Daten das Ansteuern der ersten Halbbrücke und der zweiten Halbbrücke basierend auf einem Datensignal umfasst.
Beispiel 28: Verfahren nach einem beliebigen der Beispiele 25 bis 27, bei dem das Erzeugen des Sender/Empfänger-Ausgangssignals das Vergleichen einer Differenz der Spannung über dem Low-Side-Schalter der ersten Halbbrücke und der Spannung über dem Low-Side-Schalter der zweiten Halbbrücke mit einer Referenzspannung umfasst.
Beispiel 29: Verfahren nach Beispiel 28, das weiterhin aufweist: Erzeugen des Referenzsignals so, dass es basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel hat.
Obwohl verschiedene beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, die einige Vorteile der Erfindung erreichen, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Es ist für Fachleute offensichtlich, dass andere Bauelemente, die dieselbe Funktion erfüllen, geeignet verwendet werden können. Es sei erwähnt, dass Merkmale, die anhand einer speziellen Figur erläutert wurden, mit Merkmalen anderer Figuren kombiniert werden können, auch dann, wenn dies nicht explizit erwähnt wurde. Außerdem können die Verfahren der Erfindung entweder als reine Softwarerealisierungen unter Verwendung geeigneter Prozessorbefehle oder als Hybridrealisierungen, die eine Kombination von Hardwarelogik und Softwarelogik verwenden, erreicht werden können, um dieselben Ergebnisse zu erreichen. Solche Modifikationen des erfinderischen Konzepts sollen durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt sein.
Räumlich relative Begriffe, wie „unter“, „unterhalb“, „untere/unterer“, „über“, „obere/oberer“ und ähnliche werden zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet, um die Positionierung eines Elements relativ zu einem zweiten Element zu erläutern. Diese Begriffe sollen verschiedene Orientierungen der Anordnung zusätzlich zu verschiedenen in den Figuren dargestellten Orientierungen enthalten. Außerdem werden Begriffe wie „erste/erster“, „zweite/zweiter“ und ähnliche auch dazu verwendet, verschiedene Elemente, Gebiete, Abschnitte usw. zu beschreiben und sollen ebenfalls nicht einschränkend sein. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der Beschreibung.
Die hierin verwendeten Begriffe „besitzend“, „enthaltend“, „umfassend“, „aufweisend“ und ähnliche sind offene Begriffe, die das Vorhandensein eines beschriebenen Elements oder Merkmals anzeigen, die zusätzliche Elemente oder Merkmale jedoch nicht ausschließen. Die Artikel „eine/einer“ und „der/die/das“ sollen den Plural ebenso wie den Singular umfassen, sofern der Zusammenhang nicht etwas anderes wiedergibt.

Claims

Sender/Empfänger-Schaltung, die aufweist: einen ersten Anschluss (11A, 12A), der dazu ausgebildet ist, an einen Übertragungskanal gekoppelt zu werden; einen zweiten Anschluss (11B, 12B), der dazu ausgebildet ist, an einen zweiten Übertragungskanal gekoppelt zu werden; einen Versorgungsanschluss (13, 14), der dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung (V_SUP) zu erhalten; einen ersten Sender/Empfänger (2A), der einen Signalanschluss (21A, 22A) aufweist, der an den ersten Anschluss (11A, 12A) angeschlossen ist; einen zweiten Sender/Empfänger (2B), der einen Signalanschluss (21B, 22B) aufweist, der an den zweiten Anschluss (11B, 12B) angeschlossen ist; und eine Steuerschaltung (8), die an den ersten Sender/Empfänger (2A) und den zweiten Sender/Empfänger (2B) gekoppelt ist, wobei der erste Sender/Empfänger (2A) und der zweite Sender/Empfänger (2B) jeweils an den Versorgungsanschluss (13, 14) angeschlossen sind und wobei wenigstens einer von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) aufweist: eine erste Halbbrücke (31), die an den Versorgungsanschluss (13, 14) angeschlossen ist und an einen ersten Signalknoten (21) des ersten Anschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) gekoppelt ist, eine zweite Halbbrücke (32), die an den Versorgungsanschluss (13, 14) angeschlossen ist und an einen zweiten Signalknoten (22) des Signalanschlusses des wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (60), die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) basierend auf einer Spannung (V31L) über einem Low-Side-Schalter (31L) der ersten Halbbrücke (31) und einer Spannung (V32L) über einem Low-Side-Schalter (32L) der zweiten Halbbrücke (32) zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) sowohl den ersten Sender/Empfänger (2A) als auch den zweiten Sender/Empfänger (2B) aufweist.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (60) einen Komparator aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) basierend auf der Spannung (V31L) über dem Low-Side-Schalter (31L) der ersten Halbbrücke (31), der Spannung (V32L) über dem Low-Side-Schalter (32L) der zweiten Halbbrücke (32) und einem Referenzsignal (V_REF) zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, bei der die erste Halbbrücke (31) an den ersten Signalknoten (21) über einen ersten Widerstand (51) gekoppelt ist und bei der die zweite Halbbrücke (32) an den zweiten Signalknoten (22) über einen zweiten Widerstand (52) gekoppelt ist.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 4, bei der ein Widerstandswert des ersten Widerstands (51) zwischen dem 10-fachen und dem 30-fachen eines Einschaltwiderstands des Low-Side-Schalters (31L) der ersten Halbbrücke (31) beträgt und bei der ein Widerstandswert des zweiten Widerstands (52) zwischen dem 10-fachen und dem 30-fachen eines Einschaltwiderstands des Low-Side-Schalters (32L) der zweiten Halbbrücke (32) beträgt.
Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, bei der die Steuerschaltung (8) dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) in einem von einem Empfangsbetrieb und einem Übertragungsbetrieb zu betreiben.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 6, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) nur im Empfangsbetrieb zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 6, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) außerdem eine Ansteuerschaltung (33) aufweist, die dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke (31) und die zweite Halbbrücke (32) anzusteuern.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 8, bei der die Ansteuerschaltung (33) im Empfangsbetrieb dazu ausgebildet ist, jeweils den Low-Side-Schalter (31L, 32L) der ersten Halbbrücke (31) und der zweiten Halbbrücke (32) einzuschalten und jeweils einen High-Side-Schalter (31H, 32H) der ersten Halbbrücke (31) und der zweiten Halbbrücke (32) auszuschalten.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, bei die Ansteuerschaltung (33) dazu ausgebildet ist, im Empfangsbetrieb die erste Halbbrücke (31) und die zweite Halbbrücke (32) basierend auf einem von der Steuerschaltung (8) erhaltenen Datensignal (S25_DATA) anzusteuern.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 10, bei der die Steuerschaltung (8) weiterhin einen Dateneingang (15) aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu erhalten und bei der die Steuerschaltung (8) dazu ausgebildet ist, Datensignal (S25_DATA) basierend auf dem Eingangssignal zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 11, bei der die Steuerschaltung (8) dazu ausgebildet ist, den Betrieb eines von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) vom Übertragungsbetrieb in den Empfangsbetrieb basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal des anderen von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) zu wechseln.
Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 11, bei der der wenigstens eine von dem ersten Sender/Empfänger (2A) und dem zweiten Sender/Empfänger (2B) weiterhin aufweist: einen Referenzsignalgenerator (70) der an den Versorgungsanschluss (13, 14) angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, das Referenzsignal (V_REF) zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach Anspruch 13, bei der der Referenzsignalgenerator (70) dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) zu erhalten und einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel des Referenzsignals (V_REF) basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) zu erzeugen.
Sender/Empfänger-Schaltung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, bei der der Low-Side-Schalter (31L, 32L) der ersten Halbbrücke (31) und der zweiten Halbbrücke (32) jeweils ein MOSFET ist.
Sender/Empfänger, der aufweist: eine erste Halbbrücke (31), die zwischen Versorgungsknoten (23, 24) geschaltet und an einen ersten Signalknoten (21) gekoppelt ist, eine zweite Halbbrücke (32), die zwischen die Versorgungsknoten (23, 24) geschaltet und an einen zweiten Signalknoten (22) gekoppelt ist, und eine Sender/Empfänger-Ausgangsschaltung (60), die dazu ausgebildet ist, ein Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) basierend auf einer Spannung (V31L) über einem Low-Side-Schalter (31L) der ersten Halbbrücke (31) und einer Spannung (V32L) über einem Low-Side-Schalter (32L) der zweiten Halbbrücke (32) zu erzeugen.
Sender/Empfänger nach Anspruch 16, bei dem die erste Halbbrücke (31) an den ersten Signalknoten (21) über einen ersten Widerstand (51) gekoppelt ist und bei dem die zweite Halbbrücke (32) an den zweiten Signalknoten (22) über einen zweiten Widerstand (52) gekoppelt ist.
Sender/Empfänger nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Sender/Empfänger dazu ausgebildet ist, in einem von einem Empfangsbetrieb und einem Sendebetrieb basierend auf einem Steuersignal (S25), das an einem Steuereingang (25) erhalten wird, zu arbeiten.
Sender/Empfänger nach Anspruch 18, wobei der Sender/Empfänger dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) nur im Empfangsbetrieb zu erzeugen.
Sender/Empfänger nach Anspruch 18, der weiterhin aufweist: eine Ansteuerschaltung (33), die dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke (31) und die zweite Halbbrücke (32) anzusteuern.
Sender/Empfänger nach Anspruch 20, bei dem die Ansteuerschaltung (33) im Empfangsbetrieb dazu ausgebildet ist, jeweils den Low-Side-Schalter (31L, 32L) der ersten Halbbrücke (31) und der zweiten Halbbrücke (32) einzuschalten und jeweils den High-Side-Schalter (31H, 32H) der ersten Halbbrücke (31) und der zweiten Halbbrücke (32) auszuschalten.
Sender/Empfänger nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die Ansteuerschaltung (33) im Übertragungsbetrieb dazu ausgebildet ist, die erste Halbbrücke (31) und die zweite Halbbrücke (32) basierend auf einem Datensignal (S25_DATA) anzusteuern.
Sender/Empfänger nach einem beliebigen der Ansprüche 16 bis 22, wobei der Sender/Empfänger weiterhin aufweist: einen Referenzsignalgenerator (70), der an die Versorgungsknoten (23, 24) angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, ein Referenzsignal (V_REF) zu erzeugen.
Sender/Empfänger nach Anspruch 23, bei dem der Referenzsignalgenerator (70) dazu ausgebildet ist, das Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) zu erhalten und einen ersten Signalpegel oder einen zweiten Signalpegel des Referenzsignals (V_REF) basierend auf dem Sender/Empfänger-Ausgangssignal (S26) zu erzeugen.
Verfahren, das das Empfangen oder Übertragen von Daten durch einen Sender/Empfänger (2) an einem Signalanschluss (21, 22) basierend auf einem Steuersignal (S25) aufweist, wobei das Empfangen der Daten aufweist: Einschalten eines Low-Side-Schalters (31L) und Ausschalten eines High-Side-Schalters (31H) einer ersten Halbbrücke (31), die zwischen Versorgungsknoten (23, 24) des Senders/Empfängers geschaltet und an einen ersten Signalknoten (21) des Senders/Empfängers gekoppelt sind, Einschalten eines Low-Side-Schalters (32L) und Ausschalten eines High-Side-Schalter (32H) einer zweiten Halbbrücke (32), die zwischen die Versorgungsknoten (23, 24) geschaltet und an einen zweiten Signalknoten (22) des Senders/Empfängers (2) gekoppelt sind, und Erzeugen eines Sender/Empfänger-Ausgangssignals (S26) basierend auf einer Spannung (V31L) über dem Low-Side-Schalter (31L) der ersten Halbbrücke (31) und einer Spannung (V32L) über dem Low-Side-Schalter (32L) der zweiten Halbbrücke (32).