DE102020206410A1

DE102020206410A1 - Sendestufe und Verfahren zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen Busleitungen

Info

Publication number: DE102020206410A1
Application number: DE102020206410.5A
Authority: DE
Inventors: Steffen Walker; Sebastian Stegemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2021-11-25
Also published as: EP4154483A1; WO2021233638A1; CN115552852A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sendestufe zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Busleitung eines Buses eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems, insbesondere für ein Controller-Area-Network-Bussystem. Die Sendestufe umfasst einen ersten und einen zweiten Sendeblock zum Erzeugen von Spannungssignalen auf der ersten und der zweiten Busleitung; wobei der erste Sendeblock mehrere parallel angeordnete erste Strompfade aufweist, die erste Widerstandselemente aufweisen, und wobei der zweite Sendeblock mehrere parallel angeordnete zweite Strompfade aufweist, die zweite Widerstandselemente aufweisen. Die Strompfade sind jeweils zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschaltbar. Eine Steuerschaltung ist vorgesehen ist, die eingerichtet ist, jeden der ersten und zweiten Strompfade zu jeweils vorbestimmten Zeitpunkten innerhalb einer mit einer Änderung des Sendesignals beginnenden Schaltzeitspanne umzuschalten. Weiterhin wird ein entsprechendes Verfahren vorgestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendestufe und ein Verfahren zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Busleitung eines Buses eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems, insbesondere eines CAN-Bussystems.
Stand der Technik
In Bussystemen, die Informationen in Form von Spannungssignalen übertragen, ist das Timing-Verhalten bzw. die Zeitsteuerung ein wesentlicher Faktor, der die Höhe der praktisch nutzbaren Bitrate beschränkt. Hierbei werden sowohl Anforderungen an die zeitliche Länge eines Bits als auch an den Übergang im Spannungssignal zwischen den Spannungszuständen, die die beiden möglichen Werte eines Bits repräsentieren, gestellt. So muss beispielsweise mit zunehmender Bitrate die Länge eines Bits innerhalb immer engerer Grenzen liegen und entsprechend der Übergang zwischen den Spannungszuständen schneller stattfinden, so dass steilere Flanken im Spannungssignal erforderlich, was wiederum zu einer Erhöhung von leitungsgeführten elektromagnetischen Emissionen führen kann, die sich negativ auf die erreichbare Bitrate auswirken.
Diese Auswirkungen betreffen besonders Bussysteme, in denen die Signale in Form von Spannungsdifferenzen zwischen zwei leitenden Drähten, den sogenannten Busleitungen, übertragen werden, da dort einerseits zwei Spannungssignale zeitlich genau gesteuert werden müssen und zusätzlich die beiden an den Busleitungen anliegenden Spannungen gleichzeitig geändert werden müssen, d.h. die Spannungsverläufe an beiden Busleitungen symmetrisch sein müssen. Ein Beispiel für ein solches Bussystem ist der CAN-Bus (CAN steht für Controller Area Network). Dort wird im Rahmen der CAN-FD-SIC-Spezifikation (FD: Flexible Data rate; SIC: Signal Improvement Capability) eine nutzbare Bitrate von 5 Mbit/s angestrebt, d.h. eine typische Bitlänge von 200 ns, wobei eine Variation der Bitlänge im Bereich von -10 ns bis +10 ns liegen sollte. Hier führt eine Erhöhung der Flankensteilheit, bedingt durch Induktivitäten in den Busleitungen, insbesondere zu einem sogenannten „Ringing“ im Bus, d.h. zu Schwingungen im Differenzspannungssignal, was leitungsgeführte Emissionen zusätzlich erhöht.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden eine Sendestufe und ein Verfahren zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen Busleitungen eines Buses eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, die Spannungspegel auf einer Busleitung schrittweise mittels iterativer Zuschaltung mehrerer parallel geschalteter Strompfade, in denen jeweils ein Widerstand bzw. Widerstandselement angeordnet ist, umzuschalten. Entsprechend der Erfindung wird ermöglicht, den Flankenverlauf der Differenzspannung zeitlich genau zu steuern, so dass Timing-Anforderungen eingehalten werden können. Die durch die einzelnen Strompfade fließenden Ströme sind durch die Widerstände genau festgelegt. Es wird also eine hohe Bitrate bei gleichzeitig geringen leitungsgeführten Emissionen erreicht.
Die Sendestufe zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Busleitung eines Buses eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems, insbesondere für ein Controller-Area-Network-Bussystem, umfasst einen ersten Sendeblock zum Erzeugen eines Spannungssignals auf der ersten Busleitung entsprechend einem Sendesignal, und einen zweiten Sendeblock zum Erzeugen eines Spannungssignals auf der zweiten Busleitung entsprechend dem Sendesignal (d.h., anderes formuliert, einen ersten Sendeblock zum Senden eines Sendesignals an eine erste Busleitung des Buses und einen zweiten Sendeblock zum Senden des Sendesignals an eine zweite Busleitung des Buses). Der erste Sendeblock weist mehrere zwischen einem Anschluss an ein erstes Bezugspotential und einem Anschluss an die erste Busleitung parallel geschaltete erste Strompfade auf, die jeweils ein erstes Widerstandselement aufweisen und die jeweils zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschaltbar (genauer, in beide Richtungen umschaltbar, d.h. hin- und herschaltbar) sind. Der zweite Sendeblock weist mehrere zwischen einem Anschluss an ein zweites Bezugspotential und einem Anschluss an die zweite Busleitung parallel geschaltete zweite Strompfade auf, die jeweils ein zweites Widerstandselement aufweisen und die jeweils zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschaltbar sind. Eine Steuerschaltung ist vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, jeden der ersten und zweiten Strompfade zu jeweils einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb einer mit einer Änderung des Sendesignals beginnenden Schaltzeitspanne umzuschalten, wobei die ersten und die zweiten Strompfade in Abhängigkeit von einer Richtung der Änderung des Sendesignals von dem leitenden in den nicht leitenden oder von dem nicht leitenden in den leitenden Zustand geschaltet werden.
Bevorzugt bilden jeweils ein erster Strompfad und ein zweiter Strompfad ein Paar, wobei der elektrische Widerstand des ersten Strompfads und des zweiten Strompfads eines Paares um maximal 2 %, bevorzugt um maximal 1 %, weiter bevorzugt um maximal 0,5 %, voneinander abweichen.
Diese Angleichung des elektrischen Widerstands kann im Wesentlichen durch Angleichung der Widerstandselemente erfolgen, d.h. das Verhältnis der Widerstandswerte der beiden Widerstandselemente in einem (Strompfad-)Paar muss innerhalb vorbestimmter, möglichst enger Grenzen liegen. Vorzugsweise werden jedoch die elektrischen Widerstände weiterer Elemente im Strompfad, wie z.B. Schaltelemente usw., auch berücksichtigt. Aufgrund des Angleichens der ersten und zweiten Strompfade in jedem Paar können die Spannungen auf den beiden Busleitungen zueinander symmetrisch erzeugt werden, was zu einer weiteren Verringerung leitungsgeführter Emissionen führt.
Vorzugsweise werden die Strompfade eines Paares auch in ihren elektromagnetischen Eigenschaften aufeinander abgestimmt. Weiterhin kann eine entsprechende Gestaltung des Schaltungs-Layouts erfolgen, wobei z.B. die beiden Widerstandselemente eines Paares von Strompfaden nebeneinanderliegend angeordnet werden, insgesamt ergibt sich so eine verschachtelte Anordnung der Widerstandselemente, in der sich erste und zweite Widerstandselemente abwechsein. Auch weisen bevorzugt die Widerstandselemente eines Paares die gleiche Temperaturabhängigkeit auf.
Die Steuerschaltung ist bevorzugt so eingerichtet, dass die Zeitpunkte, an denen die ersten Strompfade umgeschaltet werden, jeweils unterschiedlich voneinander sind, und dass die Zeitpunkte, an denen die zweiten Strompfade umgeschaltet werden, jeweils unterschiedlich voneinander sind. Dies hat den Vorteil, dass Flanken der Spannungssignale an den beiden Busleitungen gezielt geformt werden können. Z.B. können die Zeitpunkte regelmäßig voneinander beabstandet sein.
Weiterhin ist die Steuerschaltung bevorzugt dazu eingerichtet, für mindestens ein Paar den ersten und den zweiten Strompfad, die das jeweilige Paar bilden, zum jeweils gleichen Zeitpunkt umzuschalten. Weiter bevorzugt ist das für alle Paare der Fall. Jedes der Paare wird sozusagen zu einem jeweiligen vorbestimmten Zeitpunkt umgeschaltet. Die Zeitpunkte für erste bzw. zweite Strompfade in verschiedenen Paaren können voneinander verschieden sein, d.h. verschiedene Paare weisen verschiedene Umschalt-Zeitpunkte auf. So können, insbesondere zusammen mit angeglichenen Widerstandselementen, zueinander symmetrische Flanken der beiden Spannungen an der ersten und der zweiten Busleitung erreicht werden.
Bevorzugt umfasst jeder erste Strompfad ein erstes Schaltelement, das in Reihe mit dem ersten Widerstandselemente geschaltet und dazu eingerichtet ist, den Strompfad zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Zustand umzuschalten, und jeder zweite Strompfad ein zweites Schaltelement, das in Reihe mit dem zweiten Widerstandselement geschaltet und dazu eingerichtet ist, den Strompfad zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Zustand umzuschalten. Weiter bevorzugt sind die ersten und die zweiten Schaltelemente Transistoren, insbesondere Metalloxid-Feldeffekt-Transistoren (MOSFETs), wobei am meisten bevorzugt die ersten Schaltelemente p-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp und die zweiten Schaltelemente n-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp sind. In diesem Fall können die Schaltelemente, insbesondere die Transistoren oder MOSFETs, eines Paares von Strompfaden in ihren elektromagnetischen Eigenschaften ebenfalls aufeinander abgestimmt, d.h. aneinander angeglichen, sein.
Bevorzugt umfasst die Steuerschaltung erste Steuerelemente, die die ersten Schaltelemente steuern, entsprechend den vorbestimmten Zeitpunkten der ersten Strompfade umzuschalten, und zweite Steuerelemente, die die zweiten Schaltelemente steuern, entsprechend den vorbestimmten Zeitpunkten der zweiten Strompfade umzuschalten; wobei die vorbestimmten Zeitpunkte bevorzugt durch Zeitkonstanten der ersten und zweiten Steuerelemente bestimmt sind.
Dazu sind bevorzugt die ersten Steuerelemente mit jeweils einem der ersten Schaltelemente verbunden und die zweiten Steuerelemente mit jeweils einem der zweiten Schaltelemente. Dies ist insbesondere so ausgestaltet, dass jedem der ersten und zweiten Schaltelemente jeweils ein erstes bzw. zweites Steuerelement zugeordnet ist, d.h. dass eine 1:1 Zuordnung besteht.
Weiter bevorzugt sind die ersten Steuerelemente in Reihe geschaltet, so dass ein Ausgangsignal eines Steuerelements als Eingangssignal für das in der Reihe nächstfolgende erste Steuerelement und als Steuersignal für das erste Schaltelement, mit dem es verbunden ist, dient, und es sind die zweiten Steuerelemente in Reihe geschaltet, so dass ein Ausgangsignal eines zweiten Steuerelements als Eingangssignal für das in der Reihe nächstfolgende zweite Steuerelement und als Steuersignal für das zweite Schaltelement, mit dem es verbunden ist, dient. Das Ausgangssignal des letzten Steuerelements in der jeweiligen Reihe dient klarerweise nur als Steuersignal für das entsprechende Schaltelement. Als Eingangssignal für die in der Reihe ersten Steuerelemente dient das Sendesignal oder ein durch ein Sendesignal-Steuerelement so geändertes Sendesignal, dass es zur Ansteuerung der Steuerelemente, d.h. des jeweiligen in der Reihe ersten Steuerelements, geeignet ist, wenn dies beispielsweise nicht direkt möglich ist. Durch die Anordnung der Steuerelemente in Reihen ist eine einfache Ausführung der Schaltung möglich.
Im Zusammenhang mit dem Ziel, die Emission auf den Bus-Leitungen zu verringern, sollte vorzugsweise, zwischen (bezüglich der Reihenfolge, in der die ersten Strompfade umgeschaltet werden) dem ersten Strompfad, der zuerst umgeschaltet wird, und dem ersten Strompfad, der zuletzt umgeschaltet wird, ein erster Strompfad liegen, dessen erstes Widerstandselement einen kleinsten Widerstandswert aufweist, wobei der Verlauf (entsprechend der Reihenfolge, in der die ersten Strompfade umgeschaltet werden) der Widerstandswerte der ersten Strompfade monoton, insbesondere streng monoton, ist, d.h. zwischen dem ersten Strompfad, der zuerst umgeschaltet wird, und dem ersten Strompfad, dessen erstes Widerstandselement einen kleinsten Widerstandswert aufweist, fallen die Widerstandswerte (streng) monoton, und zwischen dem ersten Strompfad, dessen erstes Widerstandselement einen kleinsten Widerstandswert aufweist, und dem ersten Strompfad, der zuletzt umgeschaltet wird, steigen die Widerstandswerte (streng) monoton. Das gleiche sollte dann analog für die zweiten Strompfade gelten.
Bevorzugt liegen jeweils ein kleinstes erstes und ein kleinstes zweites Widerstandselement in ersten und zweiten Strompfaden, die zu Zeitpunkten umgeschaltet werden, die in einem mittleren Drittel der Schaltzeitspanne liegen; wobei bevorzugt ein größtes erstes und ein größtes zweites Widerstandselement derjenigen Widerstandselemente, die in ersten bzw. zweiten Strompfaden liegen, die in einem zeitlich ersten Drittel der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden, und/oder ein größtes erstes und ein größtes zweites Widerstandselement derjenigen Widerstandselemente, die in ersten bzw. zweiten Strompfaden liegen, die in einem zeitlich letzten Drittel der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden, jeweils um einen Faktor k größer sind als das kleinste erste und das kleinste zweite Widerstandselement, wobei der Faktor k mindestens 2, bevorzugt mindestens 4, beträgt. Weiterhin sind bevorzugt die Sendeblöcke und/oder die Steuerschaltung so eingerichtet, dass eine Größe der ersten und der zweiten Widerstandselemente entsprechend ihrer durch die vorbestimmten Zeitpunkte bestimmten Reihenfolge jeweils zunächst bis zu dem kleinsten ersten und dem kleinsten zweiten Widerstandselement abnimmt und anschließend wieder zunimmt, wobei bevorzugt die Abnahme und die Zunahme monoton, weiter bevorzugt streng monoton, erfolgt. Etwa können die Abnahme und/oder die Zunahme linear erfolgen. Auch können, im zeitlichen Verlauf betrachtet, die Widerstandswerte der Widerstandselemente dem Verlauf einer Cosinus-Funktion von 0 bis 2π folgen, die geeignet normiert, skaliert und im Wertebereich verschoben ist, wobei die Funktionswerte an regelmäßig beabstandeten Stützstellen entsprechend der Anzahl von ersten bzw. zweiten Strompfaden genommen werden.
Insgesamt kann so erreicht werden, dass zu Beginn und Ende der Schaltzeitspanne relativ kleine Ströme zugeschaltet bzw. abgeschaltet werden und in der Mitte der Schaltzeitspanne relativ große Ströme zugeschaltet bzw. abgeschaltet werden. Dies ist vorteilhaft, da dadurch Stromüberhöhungen vermieden werden können, die zu leitungsgebundenen Emissionen führen würden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Bussystems;
2 zeigt den Verlauf eines Sendesignals und eines entsprechenden Bus-Differenzspannungssignals;
3 zeigt eine Sendestufe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
4 zeigt eine Darstellung von Stromniveaus mehrerer Stromstufen.

Ausführungsformen der Erfindung
1 stellt die Struktur eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems, insbesondere eines CAN-Bussystems, dar. Das Bussystem 6 umfasst mehrere Bus-Teilnehmer 8_1, 8_2, ..., 8_m, die mit zwei Busleitungen 22, 24 eines Buses 20 des Bussystems verbunden sind und über den Bus mit einander kommunizieren. Dazu verwenden die Bus-Teilnehmer Differenzspannungen zwischen den beiden Busleitungen, die mittels Transceivern erzeugt und ausgelesen werden. In der Figur umfasst beispielhaft einer der Bus-Teilnehmer 8_1, genauer dessen Transceiver, eine Sendestufe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung; es können jedoch auch mehrere oder alle Bus-Teilnehmer eine Sendestufe gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen. Die Busleitungen 22, 24 sind über Abschlusswiderstände 26a, 26b miteinander verbunden, die die zentrale Impedanz des Bussystems darstellen.
In 2 sind beispielhaft ein Sendesignal 2 und ein korrespondierendes Differenzspannungssignal 4 für einen CAN-Bus dargestellt. In der Figur sind sowohl der Verlauf der Spannung V_TxD des Sendesignals als auch der Verlauf der Differenzspannung V_Diff des korrespondierenden Differenzspannungssignals 4 auf dem Bus, d.h. der Verlauf der Spannungsdifferenz zwischen zwei Leitungen des Busses, gegen die Zeit t aufgetragen. Im Sendesignal sind einzelne Bits durch entsprechende Spannungspegel codiert, z.B. entspricht eine logische „1“ einem von Null verschiedenen positiven Spannungspegel 2a und eine logische „0“ einem Spannungspegel 2b von 0 V. Das Differenzspannungssignal auf dem Bus steht damit in einer 1 :1-Beziehung, d.h. das Signal auf dem Bus weist ebenfalls zwei unterschiedliche Differenzspannungspegel auf, die den Pegeln des Sendesignals entsprechen, wobei ein hoher Bus-Differenzspannungspegel nicht unbedingt einem hohen Sendesignal-Spannungspegel entsprechen muss. Insbesondere kann die Differenzspannung in symmetrischer Weise durch Spannungen der Busleitung erhalten werden, d.h. die Spannung an einer Busleitung nimmt zu und die Spannung an der anderen Busleitung nimmt in symmetrischer Weise dazu ab.
Im Falle des CAN-Busses wird zwischen einem „rezessiven“ 4a und einem „dominanten“ 4b Zustand unterschieden wird. Im rezessiven Zustand 4a befinden sich die beiden Busleitungen auf dem gleichen Spannungsniveau (nominal 2,5 V relativ zur Masse), d.h. die Differenzspannung beträgt 0 V, während im dominanten 4b Zustand eine Differenzspannung von 2 V vorliegt (nominal liegt an der als CAN_H bezeichneten ersten Busleitung eine Spannung von 3,5 V und an der als CAN_L bezeichneten zweiten Busleitung eine Spannung von 1,5 V an). Beim CAN-Bus entsprechen ein rezessiver Zustand einer logischen „1“ und ein dominanter Zustand einer logischen „0“.
Aufgrund der Verzögerung, bis eine Sendestufe die Spannungen an den beiden Busleitungen bereitstellt, ist das Differenzspannungssignal 4 relativ zum Sendesignal 2 zeitlich verschoben
3 zeigt eine Schaltung für eine Sendestufe bzw. Transmitterstufe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Schaltung bzw. die Sendestufe 10 hat einen Anschluss 12 für ein Sendesignal TxD und erzeugt ausgehend von dem Sendesignal ein Differenzspannungssignal für einen Bus 20.
Die Schaltung umfasst einen ersten Sendeblock 40 und einen zweiten Sendeblock 60, mit denen entsprechend dem Sendesignal TxD eine Differenzspannung zwischen einer ersten Busleitung 22 und einer zweiten Busleitung 24 des Busses 20 erzeugt werden kann. Die Sendeblöcke sind zwischen Bezugspotentialen und den Busleitungen angeordnet. Hierbei weist der erste Sendeblock 40 einen Anschluss 42 für (bzw. an) ein erstes Bezugspotential und einen Anschluss 44 für die erste Busleitung 22 auf und der zweite Sendeblock 40 weist einen Anschluss 62 für ein zweites Bezugspotential und einen Anschluss 64 für die zweite Busleitung 24 auf. Typischerweise ist das erste Bezugspotential eine Spannungsquelle bzw. Versorgungsspannung (z.B. CAN_SUPPLY) des Bussystems und das zweite Bezugspotential eine Erdung bzw. ein Massepotential (z.B. CAN_GND). Insbesondere kann die Sendestufe über diese Anschlüsse mit einem Strom bei entsprechend den Bezugspotentialen vorgegebener Spannung versorgt werden.
Die Anschlüsse 42, 62 für die Bezugspotentiale und die Anschlüsse an die Busleitungen 44, 64 sind in beiden Sendeblöcken durch mehrere jeweils parallel geschaltete bzw. parallel angeordnete Strompfade verbunden. Der erste Sendeblock 40 umfasst hierbei mehrere parallel geschaltete erste Strompfade 46_1, 46_2, ... 46_n, die den Anschluss 42 für das erste Bezugspotential und den Anschluss 44 für die erste Busleitung 22 verbinden und die ersten Widerstandselemente bzw. Widerstände, 48_1, 48_2, ..., 48_n aufweisen, d.h. in jedem Strompfad befindet sich ein Widerstandselement. Der zweite Sendeblock 60 umfasst mehrere parallel geschaltete zweite Strompfade 66_1, 66_2, ... 66_n, die den Anschluss 62 für das zweite Bezugspotential und den Anschluss 64 für die zweite Busleitung 24 verbinden und die zweite Widerstandselemente 68_1, 68_2, ..., 68_n aufweisen. Beispielhaft sind jeweils drei Strompfade eingezeichnet und eventuelle weitere Strompfade durch Punkte „...‟ angedeutet; im Allgemeinen ist jeweils jede Anzahl größer gleich 2 an ersten bzw. zweiten Strompfaden möglich. In beiden Sendeblöcken ist die gleiche Anzahl an Strompfaden vorgesehen.
Jeweils ein erster und ein zweiter Strompfad bilden bzw. definieren ein Paar. In jedem Paar sind die beiden Strompfade zweckmäßigerweise aneinander angeglichen bzw. aufeinander abgestimmt, wobei zumindest die Widerstandselemente in ihren Widerstandswerten aneinander angeglichen sind, es findet also ein sogenanntes „Matching“ der Widerstände statt. Bevorzugt ist die relative Abweichung der Widerstandswerte der beiden Widerstandselemente eines Paares von Strompfaden kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert. Ebenso ist es bevorzugt möglich, dass das Verhältnis der beiden Widerstandselemente eines Paares von Strompfaden von einem vorbestimmten Wert nur innerhalb vorbestimmter Grenzen abweicht. Weiterhin können die Strompfade eines Paares darin angeglichen sein, dass sie im Schaltungslayout nebeneinanderliegend angeordnet sind (in der Figur nicht dargestellt), so dass sich Störungen (z.B. elektromagnetische oder thermische Schwankungen) in gleicher Weise auf beide Strompfade auswirken.
Die ersten und die zweiten Strompfade sind so eingerichtet, dass sie zwischen einem leitenden und einem nichtleitenden Zustand umgeschaltet, d.h. hin- und hergeschaltet, werden können. Dazu sind in den Strompfaden erste Schaltelemente 50_1, 50_2, ..., 50_n (in den ersten Strompfaden) und zweite Schaltelemente 70_1, 70_2, ..., 70_n (in den zweiten Strompfaden) vorgesehen, so dass jeder Strompfad ein Schaltelement in Reihe mit dem jeweiligen Widerstandselement im Strompfad umfasst.
In der Figur sind die Schaltelemente beispielsweise als Transistoren, insbesondere Metalloxid-Feldeffekt-Transistoren (MOSFETs), ausgeführt. Bevorzugt werden in den ersten Strompfaden p-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp (d.h. selbstsperrend) und in den zweiten Strompfaden n-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp verwendet. Die Transistoren (MOSFETs) sind so angeordnet, dass der jeweilige Strompfad mit dem Drain- und dem Source-Anschluss verbunden ist, der Strompfad also über die Drain-Source-Verbindung verläuft und durchgesteuert wird (im Sättigungsbereich betrieben wird), wenn eine geeignete Spannung am Gate anliegt.
Die einzelnen Strompfade werden abhängig vom Sendesignal TxD mittels einer dafür vorgesehenen Steuerschaltung 80, die die Strompfade bzw. die Schaltelemente ansteuert, zu vorbestimmten Zeitpunkten, die innerhalb einer Schaltzeitspanne liegen, zwischen dem leitenden und dem nicht leitenden Zustand umgeschaltet. Hierbei werden die ersten Strompfade an vorbestimmten ersten Zeitpunkten, die bevorzugt voneinander unterschiedlich sind, und die zweiten Strompfade an vorbestimmten zweiten Zeitpunkten, die bevorzugt voneinander unterschiedlich sind, umgeschaltet. Bevorzugt sind die ersten und die zweiten Zeitpunkte für Strompfade, die ein Paar bilden, gleich. Die ersten und zweiten Zeitpunkte bezeichnen jeweils Zeitpunkte innerhalb der Schaltzeitspanne, d.h. Zeitpunkte relativ zur Schaltzeitspanne. Die Schaltzeitspanne beginnt mit einer Änderung des Sendesignals, d.h. die Steuerschaltung ist entsprechend eingerichtet. Die ersten und zweiten Zeitpunkte stellen also Zeitabstände zur Änderung des Sendesignals dar. Abhängig von der Richtung der Änderung des Sendesignals, ob das Sendesignal also von einem hohen zu einem niedrigen Spannungspegel übergegangen wird oder umgekehrt, werden die Strompfade entweder von dem nicht leitenden in den leitenden Zustand oder von dem leitenden in den nicht leitenden Zustand umgeschaltet. Die relative Richtung der Änderungen bei Sendesignal-Pegel und Differenzspannungs-Pegel ist abhängig von der Korrespondenz zwischen den Spannungspegeln des Sendesignals und den Differenzspannungspegeln, die durch die Bussystem-Spezifikationen vorgegeben ist. Beim CAN-Bus etwa werden die Strompfade von dem nicht leitenden in den leitenden Zustand geschaltet, wenn sich das Sendesignal von einem hohen zu einem niedrigen Pegel ändert, und von dem leitenden in den nicht leitenden Zustand geschaltet, wenn sich das Sendesignal von einem niedrigen zu einem hohen Pegel ändert (vgl. 2). In einem anderen Bussystem kann ebenso die umgekehrte Korrespondenz realisiert sein.
In 3 sind beispielhaft als Bestandteile der Steuerschaltung 80 in den Sendeblöcken Steuerelemente bzw. Treiberelemente 52_1, 52_2, ..., 52_n; 72_1, 72_2, ..., 72_n umfasst. Hier ist anzumerken, dass die Steuerschaltung Bestandteile umfassen kann, die spezifisch für entweder den ersten oder den zweiten Sendeblock sind, und die entsprechend auch als Elemente der Sendeblöcke aufgefasst werden können, wie in 3. Die Steuerschaltung ist also nicht notwendigerweise eine von den Sendeblöcken getrennte Anordnung, sondern Elemente der Sendeblöcke können Bestandteile der Steuerschaltung darstellen. Spezifischer sind im ersten Sendeblock 40 erste Steuerelemente 52_1, 52_2, ..., 52_n und im zweiten Sendeblock 60 zweite Steuerelemente 72_1, 72_2, ..., 72_n vorgesehen, die hier mit jeweils einem anderen ersten bzw. zweiten Schaltelement verbunden sind und die die Steuerelemente steuern, umzuschalten. In der 3 ist jeweils für jeden Strompfad bzw. für jedes Schaltelement ein Steuerelement vorgesehen, davon abweichend ist es ebenso möglich, Steuerelemente zu verwenden, die mehrere Strompfade bzw. Schaltelemente steuern, insbesondere auch Steuerelemente, die Strompfade bzw. Schaltelemente sowohl im ersten als auch im zweiten Sendeblock steuern. Sind die Schaltelemente als Transistoren, insbesondere als MOSFETs, ausgeführt, kann es sich bei den Schaltelementen um Gate-Treiber handeln, d.h. Steuerelemente, die, abhängig von einem Eingangssignal ein Ausgangssignal erzeugen, mit dem ein ausreichender Strom und eine ausreichende Spannung bereitgestellt werden, um den Transistor (MOSFET), wenn am Gate des Transistors angelegt, vom sperrenden in den nicht sperrenden Zustand zu schalten. Dabei sollte der Widerstand (zwischen Drain und Source des Transistors) im durchgeschalteten bzw. durchgesteuerten Zustand (d.h. im leitenden Zustand, insbesondere im Sättigungsbereich) möglichst klein sein. Insbesondere sollte im nicht sperrenden Zustand der Drain-Source-Widerstand vernachlässigbar klein gegenüber dem Widerstand des Widerstandselements im entsprechenden Strompfad sein, die Transistoren bzw. MOSFETs sind also entsprechend ausgelegt. Falls dies nicht der Fall ist, sollte der Drain-Source-Widerstand zusammen mit dem Widerstandelement berücksichtigt werden, ersatzweise kann man sich im Sinne eines Ersatzschaltbilds die Transistoren als ideale Schalter ohne Widerstand vorstellen und einen eventuell gegebenen Drain-Source-Widerstand bei Widerstandswert des Widerstandselements berücksichtigen.
Die ersten Steuerelemente (Gate-Treiber) 52_1, 52_2, ..., 52_n sind im ersten Sendeblock in Reihe geschaltet, so dass das Ausgangssignal eines Steuerelements sowohl ein jeweiliges Schaltelement (MOSFET) ansteuert, als auch als Eingangssignal für das in der Reihe nächstfolgende Steuerelement dient. Die zweiten Steuerelemente 72_1, 72_2, ..., 72_n sind analog im zweiten Sendeblock 60 angeordnet. Durch diese Anordnung werden die ersten bzw. zweiten Zeitpunkte durch Zeitkonstanten der Steuerelemente bestimmt, d.h. durch die Zeit, die vergeht, bis ein Eingangssignal eines Steuerelements in ein Ausgangssignal umgesetzt wird. In der Reihe nachfolgende Steuerelemente werden dabei mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Summe der Zeitkonstanten der davorliegenden Steuerelemente angesteuert, so dass die Schaltelemente der Reihe nach mit größer werdenden Zeitabständen vom ursprünglichen Eingangssignal, das im Wesentlichen dem Sendesignal entspricht, angesteuert werden. Anders ausgedrückt vergeht eine bestimmte Zeitspanne, bis alle Strompfade umgeschaltet sind, wobei die einzelnen Strompfade der Reihe nach zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb dieser Zeitspanne umgeschaltet werden. Diese Zeitspanne sollte so gewählt sein, dass die zur Übertragung gemäß der Busspezifikation erforderliche Flankenzeit für das auf den Busleitungen erzeugte Spannungssignal eingehalten wird.
Die in den beiden Reihen ersten Steuerelemente (52_1 und 72_1) können im Prinzip vom Sendesignal TxD direkt angesteuert werden, d.h. mit dem Anschluss 12 für das Sendesignal direkt verbunden sein. Alternativ, wie in 3 beispielhaft dargestellt, ist es ebenso möglich, ein Sendesignal-Steuerelement 14 einzufügen, dessen Eingang mit dem Anschluss 12 für das Sendesignal verbunden ist und das ausgehend vom ursprünglichen Sendesignal (TxD) ein Signal erzeugt, das zur Ansteuerung der ersten Steuerelemente 52_1, 52_2, ..., 52_n und der zweiten Steuerelemente 72_1, 72_2, ..., 72_n geeignet ist, z.B. geeignete Spannungspegel erzeugt. Aufgrund der Anordnung der ersten und der zweiten Steuerelemente in jeweils einer Reihe, sind hier nur die Eingänge der in den beiden Reihen ersten Steuerelemente (52_1 und 72_1) mit dem Ausgang des Sendesignal-Steuerelements 14 verbunden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die genaue Ausführung der Steuerschaltung, d.h. deren spezifische Bestandteile nicht wesentlich für die Erfindung ist. Abweichungen von der in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind möglich. Die Steuerschaltung muss lediglich dazu eingerichtet sein, die ersten und zweiten Strompfade zu vorbestimmten Zeitpunkten bzw. Zeitabständen in Abhängigkeit vom Sendesignal zwischen leitendem und nicht leitendem und umgekehrt umzuschalten.
In jedem der Sendeblöcke können weiterhin eine Verpoldiode und/oder eine Kaskode vorgesehen sein. Diese werden in Reihe mit den Strompfaden geschaltet. Im ersten Sendblock 40 können hierzu zwischen den parallel geschalteten ersten Strompfaden 46_1, 46_2, ..., 46_n und dem Anschluss 44 für die erste Busleitung eine erste Verpoldiode 54 und/oder eine erste Kaskode 56, bevorzugt eine p-Kanal-Kaskode, angeordnet werden. Analog dazu können im zweiten Sendblock 60 zwischen den parallel geschalteten zweiten Strompfaden 66_1, 66_2, ..., 66_n und dem Anschluss 64 für die zweite Busleitung eine zweite Verpoldiode 74 und/oder eine zweite Kaskode 76, bevorzugt eine n-Kanal-Kaskode, angeordnet werden. Bei einem CAN-Bus ermöglichen die Kaskoden die Einhaltung maximaler Nennparameter (Spannung an CAN_H und CAN_L von -27 V bis +40 V). Ein Gate der Kaskoden ist dabei mit ersten bzw. zweiten Bezugspotential verbunden.
Im Folgenden wird die Funktion der Sendestufe 10 kurz beschrieben. Bei einer Änderung des Sendesignals TxD werden die erste und zweiten Strompfade der Reihe nach, entsprechend den ersten und zweiten Zeitpunkten, innerhalb der Schaltzeitspanne von dem leitenden in den nicht leitenden Zustand bzw. von dem nicht leitenden in den leitenden Zustand geschaltet. Im leitenden Zustand fließt bei gegebener Versorgungsspannung (mittels der Bezugspotentiale) durch jeden der Strompfade ein Strom entsprechend dem Widerstandswert des im jeweiligen Strompfad befindlichen Widerstandselements. Die Summe der Ströme der einzelnen ersten bzw. zweiten Strompfade ergibt einen Gesamt-Strom, der über die Busleitungen fließt. Zwischen den beiden Busleitungen 22, 24 besteht ein Widerstand bzw. Buswiderstand 26 mit einem Wert R_Bus, der beispielsweise bei einem CAN-Bussystem durch zwei 120 Ohm Abschlusswiderstände zwischen den Busleitungen gegeben ist, so dass sich ein Buswiderstand R_Bus von 60 Ohm ergibt. Fließt ein Gesamt-Strom I durch die Strompfade und über an die Anschlüsse für die Busleitungen angeschlossene Busleitungen, so entsteht über dem Buswiderstand R_Bus ein Spannungsabfall, d.h. es entsteht zwischen den Busleitungen eine Differenzspannung U_Diff = R_Bus· I. Die Differenzspannung zwischen den Busleitungen wird also durch den Strom I bestimmt. Dieser Strom wiederum ist durch den Gesamtwiderstand der jeweils parallelgeschalteten ersten und zweiten Widerstände bestimmt.
Durch die ersten und zweiten Strompfade werden sozusagen entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten der Widerstandselemente erste und zweite Stromstufen definiert. Durch jedes Paar aus einem ersten und einem zweiten Strompfad wird eine (Gesamt-)Stromstufe definiert; eine Stromstufe ist also der Strom, der durch ein Paar fließt. Die Summe der Stromstufen ergibt den (Gesamt-) Strom, der zwischen den Anschlüssen 44 und 64 an die Busleitungen über den Bus 20, d.h. die Busleitungen 22, 24, fließt und welcher die Differenzspannung bestimmt. Die Strompfade werden der Reihe nach zu bestimmten Zeitpunkten, d.h. Schalt-Zeitpunkten, innerhalb der Schaltzeitspanne eingeschaltet oder ausgeschaltet, so dass sich der zeitliche Verlauf der Änderung der Stromstärke und damit der zeitliche Verlauf der Änderung der Differenzspannung, d.h. der Flankenverlauf der Differenzspannung, genau steuern lässt. Aufgrund der angeglichenen Strompfade, im Besonderen der angeglichenen Widerstände, und entsprechend der aneinander angeglichenen ersten und zweiten Stromstufen sind die Flankenverläufe der Spannungssignale auf den beiden Busleitungen symmetrisch zueinander.
Vorteilhaft ist es, wenn die Strompfade, die am Anfang und am Ende der Schaltzeitspanne ein- bzw. ausgeschaltet werden, relative kleine Stromstufen verursachen, und die Strompfade, die in einem mittleren Bereich der Schaltzeitspanne ein- bzw. ausgeschaltet werden, relativ große Stromstufen verursachen. Dadurch kann insbesondere beim Ausschalten der Strompfade eine Stromerhöhung vermieden werden, die zu leitungsgeführten Emission führen würde.
Dabei ändert sich bevorzugt die Größe der Stromstufen, d.h. der Strom je Stufe, entsprechend der Reihenfolge ihrer (Schalt-)Zeitpunkte in der Schaltzeitspanne, wobei eine größte Stromstufe an einem Zeitpunkt im mittleren Drittel der Schaltzeitspanne liegt. Entsprechend der Reihenfolge der (Schalt-)Zeitpunkte umfasst die Änderung der Größe der Stromstufen dabei eine Zunahme bis zu der größten Stromstufe und anschließend eine Abnahme. Die Zunahme und/oder die Abnahme erfolgen bevorzugt monoton, weiter bevorzugt streng monoton. Der Strom der größten Stromstufe ist bevorzugt um einen Faktor k größer als der Strom einer kleinsten Stromstufe im zeitlich ersten Drittel der Schaltzeitspanne und/oder als der Strom einer kleinsten Stromstufe im zeitlich letzten Drittel der Schaltzeitspanne, wobei der Faktor k bevorzugt mindestens 2, weiter bevorzugt mindestens 4 beträgt, dabei sollte der Faktor k nicht größer als 20 sein.
Eine solche Änderung ist exemplarisch in 4 dargestellt, in der der Strom I_i pro Stromstufe als Funktion der Nummer i der Stromstufe dargestellt ist. Hierbei sind beispielhaft 12 Stromstufen dargestellt, wobei die 6. Stromstufe diejenige mit dem größten Strom ist. Der Strom I_i nimmt ausgehend von der 1. Stromstufe I₁ bis zur 6. Stromstufe I₆, zunächst zu und dann von dieser bis zur 12. Stromstufe I₁₂ ab, dies erfolgt jeweils in streng monotoner Weise.
Da sich die Ströme der Stromstufen umgekehrt proportional zu den Widerstandwerten der Widerstandselemente verhalten, bedeutet dies bezogen auf die ersten und zweiten Widerstandselemente der Strompfade, dass die Widerstandswerte von Widerstandselementen, die in einem mittleren zeitlichen Bereich der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden, klein sind relativ zu den Widerstandswerten von Widerstandselementen, die in Bereichen am Anfang und/oder Ende der Schaltzeitspanne, umgeschaltet werden. Ein erstes größtes und ein zweites größtes Widerstandselement derjenigen Widerstandselemente, die in Strompfaden liegen, die im zeitlich ersten Drittel des Schaltzeitraums umgeschaltet werden, und/oder ein erstes größtes und ein zweites größtes Widerstandselement derjenigen Widerstandselemente, die in Strompfaden liegen, die im zeitlich letzten Drittel des Schaltzeitraums umgeschaltet werden, sind bevorzugt um einen Faktor k größer als ein kleinstes erstes und ein kleinstes zweites Widerstandselement, die in Strompfaden liegen, die im mittleren zeitlichen Drittel der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden. Für den Faktor k gilt wieder das oben gesagte. Aussagen über die Größe der Widerstandselemente sind als Aussagen über die Widerstandswerte der Widerstandselemente zu verstehen. Die Ab- und Zunahme der Widerstandselemente (bzw. derer Widerstandswerte) erfolgt bevorzugt analog der Zu- und Abnahme bei den Stromstufen.

Claims

Sendestufe (10) zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Busleitung (22, 24) eines Buses (20) eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems (6), insbesondere für ein Controller-Area-Network-Bussystem, umfassend einen ersten Sendeblock (40) zum Erzeugen eines Spannungssignals auf der ersten Busleitung (22) entsprechend einem Sendesignal (TxD), und einen zweiten Sendeblock (60) zum Erzeugen eines Spannungssignals auf der zweiten Busleitung (24) entsprechend dem Sendesignal (TxD); wobei der erste Sendeblock (40) mehrere zwischen einem Anschluss (42) an ein erstes Bezugspotential (CAN_SUPPLY) und einem Anschluss (44) an die erste Busleitung (22) parallel geschaltete erste Strompfade (46_1, 46_2, ..., 46_n) aufweist, die jeweils ein erstes Widerstandselement (48_1, 48_2, ..., 48_n) aufweisen und die jeweils zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschaltbar sind, wobei der zweite Sendeblock (60) mehrere zwischen einem Anschluss (62) an ein zweites Bezugspotential (CAN_GND) und einem Anschluss (64) an die zweite Busleitung (24) parallel geschaltete zweite Strompfade (66_1, 66_2, ..., 66_n) aufweist, die jeweils ein zweites Widerstandselement (68_1, 68_2, ..., 68_n) aufweisen und die jeweils zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand umschaltbar sind; wobei eine Steuerschaltung (80) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, jeden der ersten und zweiten Strompfade zu jeweils einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb einer mit einer Änderung des Sendesignals beginnenden Schaltzeitspanne umzuschalten, wobei die ersten und die zweiten Strompfade in Abhängigkeit von einer Richtung der Änderung des Sendesignals von dem leitenden in den nicht leitenden oder von dem nicht leitenden in den leitenden Zustand geschaltet werden.
Sendestufe nach Anspruch 1, wobei jeweils ein erster Strompfad und ein zweiter Strompfad ein Paar bilden, wobei der elektrische Widerstand des ersten Strompfads und des zweiten Strompfads eines Paares und/oder des ersten und des zweiten Widerstandselements des Paares um maximal 2 %, bevorzugt um maximal 1 %, weiter bevorzugt um maximal 0,5 %, voneinander abweichen.
Sendestufe nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltung (80) dazu eingerichtet ist, für mindestens ein Paar, bevorzugt für alle Paare, den ersten und den zweiten Strompfad, die das jeweilige Paar bilden, zum jeweils gleichen Zeitpunkt umzuschalten.
Sendestufe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ersten Strompfade (46_1, 46_2, ..., 46_n) erste Schaltelemente (50_1, 50_2, ..., 50_n) umfassen, die in Reihe mit den ersten Widerstandselementen (48_1, 48_2, ..., 48_n) angeordnet sind und die dazu eingerichtet sind, die ersten Strompfade zwischen dem leitenden und dem nichtleitendem Zustand umzuschalten; und wobei die zweiten Strompfade (66_1, 66_2, ..., 66_n) zweite Schaltelemente (70_1, 70_2, ..., 70_n) umfassen, die in Reihe mit den zweiten Widerstandselementen (68_1, 68_2, ..., 68_n) angeordnet sind und die dazu eingerichtet sind, die ersten Strompfade zwischen dem leitenden und dem nichtleitendem Zustand umzuschalten.
Sendestufe nach Anspruch 4, wobei die ersten und die zweiten Schaltelemente (50_1, 50_2, ..., 50_n; 70_1, 70_2, ..., 70_n) Transistoren, bevorzugt Metalloxid-Feldeffekt-Transistoren, MOSFETs, sind; wobei bevorzugt die ersten Schaltelemente p-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp und die zweiten Schaltelemente n-Kanal MOSFETs vom Anreicherungstyp sind.
Sendestufe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Steuerschaltung (80) erste Steuerelemente (52_1, 52_2, ..., 52_n) umfasst, die die ersten Schaltelemente (50_1, 50_2, ..., 50_n) steuern, entsprechend den vorbestimmten Zeitpunkten der ersten Strompfade umzuschalten, und wobei die Steuerschaltung (80) zweite Steuerelemente (72_1, 72_2, ..., 72_n) umfasst, die die zweiten Schaltelemente (70_1, 70_2, ..., 70_n) steuern, entsprechend den vorbestimmten Zeitpunkten der zweiten Strompfade umzuschalten; wobei die vorbestimmten Zeitpunkte bevorzugt durch Zeitkonstanten der ersten und zweiten Steuerelemente bestimmt sind.
Sendestufe nach Anspruch 6, wobei die ersten Steuerelemente (52_1, 52_2, ..., 52_n) mit jeweils einem der ersten Schaltelemente (50_1, 50_2, ..., 50_n) verbunden sind, und die zweiten Steuerelemente (72_1, 72_2, ..., 72_n) mit jeweils einem der zweiten Schaltelemente (70_1, 70_2, ..., 70_n) verbunden sind.
Sendestufe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die ersten Steuerelemente (52_1, 52_2, ..., 52_n) in Reihe geschaltet sind, so dass ein Ausgangsignal eines Steuerelements als Eingangssignal für das in der Reihe nächstfolgende erste Steuerelement und als Steuersignal für das erste Schaltelement, mit dem es verbunden ist, dient; und wobei die zweiten Steuerelemente (72_1, 72_2, ..., 72_n) in Reihe geschaltet sind, so dass ein Ausgangsignal eines zweiten Steuerelements als Eingangssignal für das in der Reihe nächstfolgende zweite Steuerelement und als Steuersignal für das zweite Schaltelement, mit dem es verbunden ist, dient.
Sendestufe nach einem der vorstehenden Ansprüchen, wobei jeweils ein kleinstes erstes und ein kleinstes zweites Widerstandselement in ersten und zweiten Strompfaden liegen, die zu Zeitpunkten umgeschaltet werden, die in einem mittleren Drittel der Schaltzeitspanne liegen; wobei bevorzugt ein größtes erstes und ein größtes zweites Widerstandselement, die in ersten bzw. zweiten Strompfaden liegen, die in einem zeitlich ersten Drittel der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden, und/oder ein größtes erstes und ein größtes zweites Widerstandselement, die in ersten bzw. zweiten Strompfaden liegen, die in einem zeitlich letzten Drittel der Schaltzeitspanne umgeschaltet werden, jeweils um einen Faktor k größer sind als das kleinste erste und das kleinste zweite Widerstandselement, wobei der Faktor k mindestens 2, bevorzugt mindestens 4, beträgt.
Sendestufe nach Anspruch 9, wobei Größen der ersten und der zweiten Widerstandselemente entsprechend ihrer durch die vorbestimmten Zeitpunkte bestimmten Reihenfolge jeweils zunächst bis zu dem kleinsten ersten und dem kleinsten zweiten Widerstandselement abnehmen und anschließend wieder zunehmen, wobei bevorzugt die Abnahme und die Zunahme monoton, weiter bevorzugt streng monoton, erfolgt.
Sendestufe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Sendeblock (40) eine erste Verpoldiode (54) und/oder eine erste Kaskode (56) umfasst, die in Reihe mit den ersten Strompfaden geschaltet sind, und wobei der zweite Sendeblock (60) eine zweite Verpoldiode (74) und/oder eine zweite Kaskode (76) umfasst, die in Reihe mit den zweiten Strompfaden geschaltet sind.
Verfahren zur Erzeugung einer Differenzspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Busleitung eines Buses eines auf Differenzspannungssignalen basierenden Bussystems, insbesondere eines Controller-Area-Network (CAN)-Bussystems, wobei, in Reaktion auf eine Änderung eines Sendesignals (TxD), mehrere parallele erste Strompfade zwischen einem ersten Bezugspotential und der ersten Busleitung zu vorbestimmten Zeitpunkten innerhalb einer Schaltzeitspanne und mehrere parallele zweite Strompfade zwischen der zweiten Busleitung und einem zweiten Bezugspotential zu vorbestimmten Zeitpunkten innerhalb der Schaltzeitspanne, in Abhängigkeit von der Richtung der Änderung zugeschaltet oder weggeschaltet werden; wobei die Ströme in den ersten und zweiten Strompfaden durch erste bzw. zweite Widerstandselemente (48_1, 48_2, ..., 48_n; 68_1, 68_2, ..., 68_n) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, das unter Verwendung einer Sendestufe nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird.