DE19531030A1 - Double pulse generator, especially for transmission on an EIB bus - Google Patents
Double pulse generator, especially for transmission on an EIB busInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Doppelimpuls-Generator nach Gattungsbegriff von Patentanspruch 1. Der EIB-Bus der European Installationn Bus Association, EIBA, führt Informa tion auf einem Bus, der als Gleichspannungspotential zugleich Energie für die Bordnetze von Busankopplern von Teilnehmer stationen überträgt.The invention relates to a double pulse generator according to the generic term of claim 1. The EIB bus European Installationn Bus Association, EIBA, runs Informa tion on a bus that acts as a DC voltage potential at the same time Energy for the on-board networks of bus couplers of participants stations transmits.
Die Übertragungstechnik des EIB-Busses bedient sich eines symmetrischen Impulses, damit die auf dem Zweidraht-Bus mit geführte Betriebsgleichspannung nicht durch die zu übertra gende Nachricht beeinflußt wird. Der symmmetrische Gesamtim puls wird aus einem Aktivimpuls und einem gegenphasigen Fol geimpuls gebildet. Beim EIB-Bus ist der Aktivimpuls ein nega tiver Impuls, der von einem Prozessor geliefert wird und der Folgeimpuls soll in seiner Spannungszeitfläche als positiver Impuls dem Aktivimpuls möglichst gleichen und so einen Aus gleichsimpuls darstellen. Dadurch hat der übertragende Ge samtimpuls keinen Gleichstromanteil und beeinflußt die Ener gieübertragung in Form eines Gleichspannungspotentials nicht.The transmission technology of the EIB bus uses one symmetrical pulse so that on the two-wire bus with conducted operating voltage not to be transferred by the message is affected. The symmetrical total im pulse is made up of an active impulse and an antiphase fol pulse formed. The active pulse on the EIB bus is a nega tive impulse, which is supplied by a processor and Subsequent pulse should be more positive in its voltage time area Impulse as close as possible to the active impulse and thus an off represent sync pulse. As a result, the transmitting Ge samtimpuls no DC component and affects the energy not transmission in the form of a DC potential.
Derartige Gesamtimpulse aus einem Impuls und aus einem Folge impuls sollen nachfolgend als Doppelimpuls bezeichnet werden. Für derartige Doppelimpulse, bei denen allgemein ein Folge impuls einem Aktivimpuls in seiner Spannungszeitfläche gleicht, kann man sich auch weitere Anwendungsfälle vorstel len, beispielsweise in der Elektronik.Such total impulses from one impulse and from one sequence impulses are referred to below as double impulses. For such double impulses, in which a general consequence impulse an active impulse in its voltage time area same, you can also imagine other applications len, for example in electronics.
Beim EIB-Bus arbeiten die Busankoppler der Teilnehmerstatio nen in der Praxis mit einem Übertrager, der beim Sendevorgang mit dem Aktivimpuls beaufschlagt wird. Am Ende des Aktivim pulses wird ein nahezu flächengleicher Impuls als Ausgleichs impuls frei, der durch besondere Freilaufschaltungen und schaltungstechnische Maßnahmen in gewünschter Weise beein flußt werden kann.The bus couplers of the subscriber station work on the EIB bus in practice with a transmitter that is used during the transmission process is acted upon with the active pulse. At the end of the Aktivim pulses becomes an almost identical pulse as compensation impulse free, which by special freewheel circuits and circuitry measures in the desired manner can be flowed.
Um die einschlägigen Schaltungen in einem integrierten Halb leiterschaltkreis, einem IC-Kreis, integrieren zu können, ist es erwünscht, ohne Übertrager und entsprechend große Induk tivitäten auszukommen.To the relevant circuits in an integrated half integrated circuit, an IC circuit, is it is desired, without transformer and correspondingly large induct activities.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelimpuls- Generator zu entwickeln, der einen Eingangsimpuls und einen gegenphasigen Folgeimpuls proportionaler Länge erzeugt und ohne Übertrager auskommt.The invention has for its object a double pulse Develop a generator that has an input pulse and a opposite phase pulse of proportional length generated and manages without a transformer.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch einen Dop pelimpuls-Generator nach Anspruch 1. Eine erste steuerbare Konstantstromquelle ist an ihrer Steuerleitung von einem Ein gangsimpuls gesteuert und arbeitet auf einen Speicher, der dadurch geladen wird. Eine zweite steuerbare Konstantstrom quelle ist gleichfalls vom Eingangsimpuls angesteuert und ihr konstanter Strom entlädt den Speicher. Aus der Entladezeit des Speichers wird ein Folgeimpuls gewonnen. Ein derartiger Doppelimpuls-Generator kann Teil eines Senders zur Übertra gung von Informationen sein und er kann insbesondere bei einem Bus der Gebäudesystemtechnik, insbesondere bei einem EIBA-Bus, eingesetzt werden.The described task is solved by a dop pelimpuls generator according to claim 1. A first controllable Constant current source is on of one on its control line gangsimpuls controlled and works on a memory that thereby being loaded. A second controllable constant current source is also controlled by the input pulse and you constant current discharges the memory. From the discharge time a subsequent pulse is obtained from the memory. Such one Double pulse generator can be part of a transmitter for transmission of information and he can in particular at a building technology bus, especially one EIBA bus.
Insbesondere kann die zweite Konstantstromquelle vom Ein gangsimpuls gegenphasig angesteuert werden. Die Entladezeit des Speichers kann durch einen Komparator als Impuls abgebil det werden. Der Komparator kann beispielsweise auf ein UND- Gatter arbeiten, dem der Eingangsimpuls über einen Inverter als invertiertes Eingangssignal zugeleitet wird.In particular, the second constant current source can be on gating pulse can be driven in opposite phase. The discharge time the memory can be imaged as a pulse by a comparator be det. The comparator can be set to an AND Gate work, which receives the input pulse through an inverter is fed as an inverted input signal.
Die erste Konstantstromquelle kann einen Strom liefern, der ebenso groß ist wie der aus der zweiten Konstantstromquelle. The first constant current source can supply a current that is as large as that from the second constant current source.
Wenn man davon ausgeht, daß die beiden Amplituden des Aktiv impulses und des Folgeimpulses gleich groß sind, ist ein zum Aktivimpuls gleichlanger Folgeimpuls zu generieren, wobei der Gesamtimpuls eine Sendestufe ansteuern kann. In vielen Anwen dungsfällen ist es in folge ungleicher Übertragungsgeschwin digkeiten erforderlich die Länge des Aktivimpulses variabel zu halten, so daß sich auch der Folgeimpuls in seiner Länge hieran anpassen muß.If one assumes that the two amplitudes of the active impulse and the subsequent impulse are equal, is a to To generate an active pulse of the same length, whereby the Total impulse can control a transmission stage. In many applications In cases of use, it is the result of uneven transmission speeds The length of the active pulse is variable to keep, so that the following impulse in its length must adapt to this.
Verschiedenartige Anpassungsmöglichkeiten eröffnen Doppelim puls-Generatoren nach den Ansprüchen 6 und 7.Different possibilities of adaptation open up Doppelim pulse generators according to claims 6 and 7.
Eine für EC-Schaltkreise besonders günstige Möglichkeit, Ak tivimpuls und Folgeimpuls zu variieren eröffnet ein Doppel impuls-Generator nach Anspruch 8 und nach Anspruch 9. So kann der Speicher an mehrere Kollektoren a von Halbleitern zum La den angeschlossen sein und an mehrere Kollektoren b zum Ent laden. Für den Strom an der ersten Konstantstromquelle zum Laden, I1, und für den Strom an der zweiten Konstantstrom quelle zum Entladen, I2, besteht die BeziehungA particularly favorable option for EC circuits, Ak Varying the active pulse and the subsequent pulse opens a double impulse generator according to claim 8 and according to claim 9. So can the memory to several collectors a from semiconductors to La which are connected and to several collectors b for Ent load. For the current at the first constant current source Charging, I1, and for the current at the second constant current source for unloading, I2, the relationship exists
Es können auch mehrere erste Konstantstromquellen vorgesehen sein, die jeweils einen Speicher aufladen und mehrere zweite Konstantstromquellen, die jeweils einen Speicher entladen.Several first constant current sources can also be provided be, each charging one memory and several second Constant current sources, each discharging a memory.
Um einen Doppelimpuls aus einem Einzelimpuls zu generieren, wird in der elektrotechnischen Praxis üblicherweise so vorge gangen, daß während der Zeit des Impulses ein Zähler hoch läuft, der dann am Ende des Impulses umgeschaltet wird auf Rückwärts zählen, wobei die Zeit des Rückwärtszählens den zweiten Impuls bestimmt. Derartige Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß die erforderlichen Vorwärts- bzw. Rückwärts- Zähler sehr aufwendig sind und in IC-Kreisen große Silizium flächen erfordern. Ohne größeren Rechenaufwand ist es auch bei den üblichen Prozessoren nicht möglich ein anderes Zeit verhältnis als 1 : 1 beim Doppel-Impuls zu erzeugen. Außerdem ist bei derartigen bekannten Lösungen bezüglich der hier vor liegenden Zielsetzung nachteilig, daß zwischen dem digitalen IC und dem erforderlichen analogen IC eine weitere Verbindung erforderlich ist, so daß zusätzliche PINs erforderlich wären.To generate a double pulse from a single pulse, is usually featured in electrotechnical practice went up one counter during the time of the pulse runs, which is then switched to at the end of the pulse Count down, with the time of counting down the second impulse determined. However, such solutions have Disadvantage that the required forward or backward Counters are very complex and large silicon in IC circles require areas. It is also without major computing effort another time is not possible with the usual processors to generate a ratio of 1: 1 for the double pulse. Furthermore is in such known solutions with respect to here disadvantageous objective that between the digital IC and the required analog IC another connection is required so that additional PINs would be required.
Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob sche matisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:The invention will now be based on cal in the drawing illustrated exemplary embodiments will:
In Fig. 1 ist eine erste einfache Schaltung wiedergegeben, die die Funktionsweise veranschaulicht.In Fig. 1, a first simple circuit is shown, illustrating the operation.
In Fig. 2 sind zu markierten Stellen der Schaltung nach Fig. 1 zugeordnete Impulse dargestellt.In FIG. 2, the circuit of FIG. 1 associated pulses are shown to marked locations.
In Fig. 3 ist eine Weiterbildung wiedergegeben, wonach mit Transistoren in einer Strombank-Anordnung gearbeitet wird und mit einem Stromspiegel.In Fig. 3 a further development is given, after which worked with transistors in a current-bank arrangement, and with a current mirror.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel wiedergege ben, wobei mit zwei zweiten Konstantstromquellen für jeweils einen Speicher gearbeitet wird. In dieser Schaltung sind der Übersichtlichkeit wegen sättigungsverhindernde Bauelemente, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, weggelassen.In Fig. 4, another embodiment is shown ben, working with two second constant current sources for each memory. In this circuit, for the sake of clarity, components that prevent saturation, as are shown in FIG. 3, are omitted.
Der Doppelimpuls-Generator nach Fig. 1 weist eine erste steuerbare Konstantstromquelle 1 und eine zweite steuerbare Konstantstromquelle 2 auf. Ein Eingangsimpuls 3 steuert die erste Konstantstromquelle 1 an, die auf einen Speicher 4 ar beitet, im Ausführungsbeispiel einen Kondensator. Der Ein gangsimpuls 3 wird von einem Eingang 6 aus auch einem paral lel angeschlossenen Inverter 5 zugeführt, der einen inver tierten Eingangsimpuls 7 erzeugt, der über die Ansteuerlei tung der zweiten Konstantstromquelle 2 zugeführt wird. Die zweite Konstantstromquelle entlädt den Speicher 4, da an ihr erst am Ende des invertierten Eingansimpulses 7 ein öffnendes Signal anliegt. Dem Speicher 4 ist ein Komparator 8 nachge schaltet, der die Entladezeit des Speichers mittels eines UND-Gatters abbildet. Hierzu ist der Ausgang des Komparators 8 mit dem ersten Eingang des UND-Gatters 9 verbunden und der Ausgang des Inverters 5 mit dem zweiten Eingang des UND-Gat ters 9. Aus dem Impuls 10 am Ausgang des Komparators 8 wird der Folgeimpuls 11 als Ausgleichsimpuls zum Eingangsimpuls 3 gewonnen. Die Bordnetzspannung für den Doppelimpuls-Generator liegt zwischen dem Anschluß 12 und dem Anschluß 13 für Erde an. Über den Steuereingang 6 wird der Eingangsimpuls 3 zuge leitet. Ausgangsseitig kann der Eingangsimpuls 3 als Aktiv impuls vom Ausgang 14 abgenommen werden und der Folgeimpuls 11 am Ausgang 15.The double pulse generator of Fig. 1 comprises a first controllable constant current source 1 and a second controllable constant current source 2. An input pulse 3 controls the first constant current source 1 , which works on a memory 4 ar, in the exemplary embodiment a capacitor. The input pulse 3 is also supplied from an input 6 from a parallel-connected inverter 5 , which generates an inverted input pulse 7 , which is supplied to the second constant current source 2 via the drive line. The second constant current source discharges the memory 4 , since an opening signal is only present at the end of the inverted input pulse 7 . The memory 4 is followed by a comparator 8 which maps the discharge time of the memory by means of an AND gate. For this purpose, the output of comparator 8 is connected to the first input of the AND gate 9 and the output of the inverter 5 to the second input of the AND Gat ters. 9 From the pulse 10 at the output of the comparator 8 , the subsequent pulse 11 is obtained as a compensating pulse for the input pulse 3 . The vehicle electrical system voltage for the double pulse generator is between the connection 12 and the connection 13 for earth. The input pulse 3 is supplied via the control input 6 . On the output side, the input pulse 3 can be taken as an active pulse from the output 14 and the subsequent pulse 11 at the output 15 .
Aus Fig. 2 ist die zeitliche Korrelation der Impulse bei spielhaft zu entnehmen.The temporal correlation of the pulses can be seen in FIG. 2 in a playful manner.
Der Doppelimpuls-Generator nach Fig. 3 ist beispielhaft als besonders gut integrationsfähige Schaltung beispielhaft aus geführt. Die Transistoren Q1 und Q2 mit dem Widerstand R2, von beispielsweise 100 kOhm, versorgen eine Strombank aus pnp-Halbleitern, nämlich Q4, Q5, Q15, Q16, Q17 und Q18. Bei spielsweise liefert jeder Kollektor 50 µA. Durch den Wider stand R1, beispielsweise 22 kOhm, wird der Strom aus Q15 auf 5 µA reduziert. Q12 und Q13 bilden einen Stromspiegel, wel cher den Strom aus Q4, beispielsweise 50 µA, auf einen Strom von 2*50 = 100 µA spiegelt. Um Sättigung zu verhindern, sind die Transistoren Q7, Q8 und Q9 angeordnet, um nämlich zu ver hindern, daß der Stromspiegel aus Q12 und Q13 in Sättigung geht. Der Stromspiegel ist von Q11 angesteuert bzw. geschal tet. Jeder Kollektor aus der Strombank liefert hierbei einen eingeprägten Strom, einen Konstantstrom. Die Transistoren, bzw. integrierten Halbleiterbereiche Q14, Q19, Q20, Q23, Q24 und Q25 bilden einen Komparator, der einige mV vor Erreichen der Spannung von 0 V am Speicher 4 bzw. an C1 sicher umschal tet. Von Q14 wird ein reduzierter Arbeitsstrom zugeleitet. Q22 gibt eine NAND-Verknüpfung wieder. Ein Ausgangsverstärker wird durch Q18 und Q21 gebildet. The double pulse generator according to FIG. 3 is exemplified as a particularly well integrated circuit. The transistors Q1 and Q2 with the resistor R2, for example 100 kOhm, supply a current bank made of pnp semiconductors, namely Q4, Q5, Q15, Q16, Q17 and Q18. For example, each collector delivers 50 µA. Due to the resistance R1, for example 22 kOhm, the current from Q15 is reduced to 5 µA. Q12 and Q13 form a current mirror which reflects the current from Q4, for example 50 μA, to a current of 2 * 50 = 100 μA. To prevent saturation, the transistors Q7, Q8 and Q9 are arranged to prevent the current mirror from Q12 and Q13 from saturating. The current mirror is controlled or switched by Q11. Each collector from the electricity bank delivers an impressed current, a constant current. The transistors or integrated semiconductor areas Q14, Q19, Q20, Q23, Q24 and Q25 form a comparator which switches a few mV safely before reaching the voltage of 0 V at the memory 4 or at C1. A reduced working current is supplied from Q14. Q22 represents a NAND operation. An output amplifier is formed by Q18 and Q21.
Die Schaltung arbeitet wie folgt:The circuit works as follows:
Der Eingangsimpuls 3 sperrt über Q11 den Stromspiegel aus Q12 und Q19. Dadurch wird der Speicher 4 bzw. C1 aufgeladen über den Konstantstrom aus Q5. Wenn am Komparator ein Impuls an kommt, schaltet dieser um und Q22 sperrt den Ausgang. Am Ende des Eingangsimpulses werden Q11 und Q22 wieder in den Sperr zustand überführt; Q12 und Q21 werden freigegeben, also lei tend. Dadurch wird der Speicher 4 bzw. C1 wieder entladen und am Ausgang 15 ist ein Ausgleichimpuls als Folgeimpuls 11 ab nehmbar. Der Folgeimpuls endet, wenn der Speicher 4 wieder entladen ist, da dann der Komparator wieder in die Ausgangs lage zurückfällt.The input pulse 3 blocks the current mirror from Q12 and Q19 via Q11. As a result, the memory 4 or C1 is charged via the constant current from Q5. If a pulse arrives at the comparator, it switches over and Q22 blocks the output. At the end of the input pulse, Q11 and Q22 are switched back to the blocking state; Q12 and Q21 are released, i.e. conductive. As a result, the memory 4 or C1 is discharged again and a compensation pulse as a subsequent pulse 11 can be taken off at the output 15 . The subsequent pulse ends when the memory 4 is discharged again, since then the comparator falls back into the starting position.
Wenn man die Konstantstromquellen aus einer gemeinsamen Strombank ableitet, kann man durch den Stromspiegel mit un terschiedlicher Kollektorzahl variable Impulse erzielen, gemäßIf you look at the constant current sources from a common one Derives power bank, you can through the current mirror with un achieve variable impulses with different numbers of collectors, according to
wobei a die Anzahl der Transistoren bzw. Kollektoren zum La den wiedergibt und b die Anzahl der Transistoren bzw. Kollek toren zum Entladen. Unter Transistoren werden hier wiederum auch Halbleiterbereiche in einem IC-Schaltkreis verstanden.where a is the number of transistors or collectors for La reproduces and b the number of transistors or collector gates for unloading. Transistors are here again also understood semiconductor areas in an IC circuit.
Der Doppelimpuls-Generator nach Fig. 4 kann Mehrfachimpulse liefern. So können mehrere erste Konstantstromquellen vorge sehen sein, die jeweils einen Speicher aufladen und mehrere zweite Konstantstromquellen, die jeweils einen Speicher ent laden. Aus einem Eingangsimpuls der dem Steuereingang 6 zuge führt wird, werden zwei Impulse generiert, die am Ausgang 14 bzw. 15 anstehen. Der Aktivimpuls, der dem Eingangsimpuls 3 entspricht, kann am Ausgang 14 abgenommen werden und der Fol geimpuls am Ausgang 15. Die Amplitude des Folgeimpulses kann 25% größer sein als die des Aktivimpulses. Hierdurch kann man ein ENABLESIGNAL für einen Bus-Sender bereitstellen, wäh rend dessen Zeit der EIB-Sender niederohmig gesteuert werden kann, um Überschwinger zu vermeiden.The double pulse generator according to FIG. 4 can deliver multiple pulses. So several first constant current sources can be seen, each charging a memory and several second constant current sources, each of which unloads a memory. From an input pulse which is fed to the control input 6 , two pulses are generated which are present at the outputs 14 and 15, respectively. The active pulse, which corresponds to the input pulse 3 , can be taken off at the output 14 and the fol geimpuls at the output 15th The amplitude of the subsequent pulse can be 25% greater than that of the active pulse. As a result, an ENABLESIGNAL can be provided for a bus transmitter, during which time the EIB transmitter can be controlled with low impedance in order to avoid overshoots.
Im einzelnen kann man beispielsweise aus einem Eingangsimpuls I1 zwei Ausgangsimpulse I2 und I3 generieren, wobeiIn particular, one can, for example, from an input pulse I1 generate two output pulses I2 and I3, whereby
I2 = I1 * 3/4, da I21 = I11 * 4/3 ist und
I3 = I1 * 3/2, da I22 = I12 * 2/3 ist.I2 = I1 * 3/4, since I21 = I11 * 4/3 and
I3 = I1 * 3/2 because I22 = I12 * 2/3.
Hierbei istHere is
I11 der Aufladestrom des Kondensators C1,
I21 der Entladestrom des Kondensators C1,
I12 der Aufladestrom des Kondensators C2,
I22 der Entladestrom des Kondensators C2.I11 the charging current of the capacitor C1,
I21 the discharge current of the capacitor C1,
I12 the charging current of the capacitor C2,
I22 the discharge current of capacitor C2.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem der Übersichtlichkeit wegen, Sättigung verhindernde Bauelemente nicht dargestellt sind, gewinnt man zwei Ansteuersignale für einen Sender, der auf einen EIB-Bus arbeitet. Hierbei kann der Impuls I2, der Ausgleichsimpuls, eine um 25% größere Amplitude aufweisen als der Aktivimpuls und als I3 für eine ENABLESIGNAL des EIB- Sender. Während dieser Zeit kann der EIB-Sender beispielswei se niederohmig gesteuert werden, um Überschwinger zu vermei den.In this embodiment, in the case of clarity because of components that prevent saturation are not shown are, you win two control signals for a transmitter that works on an EIB bus. The pulse I2, the Compensation pulse, have a 25% greater amplitude as the active pulse and as I3 for an ENABLESIGNAL of the EIB Channel. During this time, the EIB transmitter can, for example can be controlled with low resistance to avoid overshoots the.
Claims (9)
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| DE19531030A DE19531030A1 (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Double pulse generator, especially for transmission on an EIB bus |
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