DE19709187C1 - High pulsed driver signal phase inversion circuit for vehicle immobiliser - Google Patents

High pulsed driver signal phase inversion circuit for vehicle immobiliser

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Abstract

The circuit has the base-emitter paths of two transistors (T1,T2) connected in antiparallel. The collectors of the two transistors are connected together at a circuit output (A) and, via a pull-up resistor, to a voltage source. The pulsed signal is introduced in the line connecting the emitter of the second transistor and the base if the first transistor. The phase of the signal is determined by the digital level of the control signal fed into the connecting line between the base of the second transistor and the emitter of the first transistor. The transistors are double-digital transistors.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Phasenum­ kehr eines impulsförmigen Signals.The invention relates to a circuit arrangement for the phase change return of a pulsed signal.

Solche Phasenumkehrschaltungen sind beispielsweise aus JP 55- 5575 A und US 4,638,189 bekannt. Dabei handelt es sich darum, mit einem Steuersignal, das einen hochpegeligen bzw. nieder­ pegeligen Zustand annehmen kann, wie er beispielsweise von einem Mikroprozessor bestimmt wird, die Phasenlage eines im­ pulsförmigen Signals zu bestimmen. Mit dem Steuersignal läßt sich somit eine Phasendrehung von 180° des Eingangssignals am Ausgang der Schaltung ausführen.Such phase reversal circuits are for example from JP 55- 5575 A and US 4,638,189 known. It’s about with a control signal that is high or low level state, such as that of a microprocessor is determined, the phase position of an im to determine pulse-shaped signal. With the control signal thus a phase rotation of 180 ° of the input signal Execute the output of the circuit.

Bei Wegfahrsperren für Kraftfahrzeuge ist es bekannt, einen Datenaustausch zwischen einer fahrzeugseitigen Antenne und einen Transponder vorzunehmen und durch die Übertragung von Programmierimpulsen von der Antenne zum Transponder und gege­ benenfalls vom Transponder zurück zur Antenne die Fahrberech­ tigung eines Fahrers zu prüfen. In einem Antennenschwingkreis am Zündschloß wird eine Resonanzschwingung mittels eines hochfrequenten Treibersignals aufgebaut und der mit dem Zünd­ schlüssel verbundene Transponder nimmt die übertragene Ener­ gie in einem entsprechenden Resonanzkreis auf. Zur Prüfung der Fahrberechtigung werden Programmierimpulse zum Transpon­ der und gegebenenfalls zurück übertragen. Hierzu wird die im Transponder aufgebaute Schwingkreisenergie kurzzeitig be­ dämpft, d. h. zur Übertragung von Programmierimpulsen muß das hochfrequente Treibersignal möglichst schnell abklingen. Hierzu ist bereits vorgeschlagen worden, das der Antenne zu­ geführte Treibersignal in der Antennen-Endstufe abzuschalten. Damit klingt die Antennenkreisschwingung ab, doch benötigt das Abklingen der Schwingung mehrere Perioden und erfolgt da­ mit langsam. Dies stört die Ausgabe der Programmierimpulse. Ferner läßt sich die Abstrahlung des Treibersignals von der Antenne durch permanentes Durchschalten des Treibertransi­ stors der Antenne unterbrechen. Damit wird zwar die Schwin­ gung aktiv abgebaut und klingt damit schneller ab als im vor­ genannten Beispiel, doch werden auch hier noch mehrere Peri­ oden bis zum Abklingen der Schwingung benötigt.With immobilizers for motor vehicles, it is known to be one Data exchange between a vehicle antenna and to make a transponder and by transmitting Programming pulses from the antenna to the transponder and against if necessary, from the transponder back to the antenna the driving area driver's ability to check. In an antenna resonant circuit at the ignition lock is a resonance vibration by means of a high-frequency driver signal and the ignition The transponder connected to the key takes the transmitted ener gie in a corresponding resonance circuit. For testing the driving authorization become programming impulses to the transpon the and transferred back if necessary. For this the in Transponder built-up resonant circuit energy for a short time dampens, d. H. for the transmission of programming impulses decay high-frequency driver signal as quickly as possible. For this purpose it has already been proposed that the antenna switch off the guided driver signal in the antenna output stage. The antenna circuit oscillation thus subsides, but is required the vibration decays several periods and takes place there  with slowly. This interferes with the output of the programming pulses. Furthermore, the radiation of the driver signal from the Antenna by permanently switching the driver transi Interrupt the antenna. This will make the swine active degradation and thus decays faster than in the previous mentioned example, but here are still several Peri ode needed until the vibration subsides.

Ausgehend davon, das Abklingen einer Schwingung mit einem ge­ genphasigen Signal zu erreichen, liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, eine einfache Schaltung zu schaffen, die eine sehr hohe und kurzzeitige Bedämpfung der in einem Antennen­ schwingkreis bzw. Transponder aufgebauten Schwingkreisenergie bewirkt.Assuming the vibration decays with a ge To achieve genphasigen signal, the invention is on was based on creating a simple circuit that a very high and short-term attenuation in one antenna resonant circuit or transponder built-in resonant circuit energy causes.

Die genannte Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 gelöst.The above object is with the features of the patent spell 1 solved.

Erfindungsgemäß wird mit nur zwei Transistoren die Phasen­ umkehr des am Ausgang der Schaltung anstehenden Signals be­ stimmt. So wird beispielsweise bei einem niederpegeligen Steuersignal das Eingangssignal invertiert und bei einem hochpegeligen Steuersignal das Eingangssignal nicht inver­ tiert. Erfindungsgemäß handelt es sich somit um eine steuer­ bare Phasendrehung, für die nur zwei Transistoren erforder­ lich sind, die als Doppeldigitaltransistoren ausgeführt sein können. Dadurch ist eine sehr hohe und kurzzeitige Bedämpfung der in einem Antennenschwingkreis bzw. Transponder aufgebau­ ten Schwingkreisenergie möglich. Dabei ist das Eingangssignal ein hochfrequentes Treibersignal, das abhängig vom Steuersignal invertiert werden soll. Sobald ein Program­ mierimpuls ausgegeben werden soll, wird der Pegel des Steuer­ signals geändert und damit das Treibersignal um 180° phasen­ verschoben, so daß der Antennenschwingkreis in Gegenrichtung angeregt wird. Dadurch ergibt sich eine maximale Bedämpfung des Antennenschwingkreises und somit auch eine maximale Be­ dämpfung der Schwingung im Transponderschwingkreis. So wird der von einem Programmierimpuls erreichte Modulationsgrad im Transponder Werte kleiner 0,6 erreichen. Auch bei relativ schwachem Kopplungsfaktor zwischen Antenne und Transponder läßt sich ein guter Modulationsgrad im Transponderschwing­ kreis hervorrufen.According to the invention, the phases are implemented with only two transistors reversal of the signal pending at the output of the circuit Right. For example, with a low level Control signal the input signal is inverted and at a high-level control signal does not invert the input signal animals. According to the invention, it is therefore a tax bare phase shift, for which only two transistors are required Lich, which are designed as double digital transistors can. This is a very high and short-term damping which is built in an antenna resonant circuit or transponder th resonant circuit energy possible. Here is the input signal a high frequency driver signal that is dependent  to be inverted by the control signal. Once a program Mierimpuls should be output, the level of the control signals changed and thus phase the driver signal by 180 ° moved so that the antenna resonant circuit in the opposite direction is excited. This results in maximum damping of the antenna resonant circuit and thus also a maximum loading Damping the vibration in the transponder resonant circuit. So will the degree of modulation achieved by a programming pulse in Reach transponder values less than 0.6. Even with relative weak coupling factor between antenna and transponder a good degree of modulation can be achieved in the transponder oscillation create circle.

Um zu vermeiden, daß nach dem sehr raschen Abklingen der Schwingung infolge der Anregung des Antennenschwingkreises in der Gegenrichtung durch das um 180° phasenverschobene Trei­ bersignal ein Anschwingen in der Gegenrichtung erfolgt, wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer das Steuersignal wieder umgeschaltet, mit anderen Worten, die Ausgabe eines Program­ mierimpulses ist damit beendet.To avoid that after the rapid decay of the Vibration due to excitation of the antenna resonant circuit in the opposite direction by the Trei phase-shifted by 180 ° over signal an oscillation takes place in the opposite direction after a predetermined period of time the control signal again toggled, in other words, the output of a program mierimpulses has ended.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown below the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Phasenumkehrschaltung und Fig. 1 is a phase inversion circuit and

Fig. 2 die Phasenumkehrschaltung der Fig. 1 mit Anschluß an eine Antennentreiberstufe eines Transponders. Fig. 2 shows the phase reversal circuit of Fig. 1 with connection to an antenna driver stage of a transponder.

Die in Fig. 1 dargestellte Phasenumkehrschaltung 10 besteht aus zwei Transistoren T1 und T2 vom NPN-Typ, deren Basis-Emit­ terstrecken über die Basis-Vorwiderstände RB1 und RB2 an­ tiparallel zusammengeschaltet sind, nämlich die Basis B des Transistors T1 ist über RB1 mit dem Emitter E des Transistors T2 verbunden und die Basis B des Transistors T2 ist über RB2 an den Emitter E des Transistors T1 angeschlossen. The phase reversal circuit 10 shown in Fig. 1 consists of two transistors T1 and T2 of the NPN type, the base-Emit terstrecken over the base series resistors R B1 and R B2 are connected together tiparallel, namely the base B of the transistor T1 is via R B1 is connected to the emitter E of the transistor T2 and the base B of the transistor T2 is connected to the emitter E of the transistor T1 via R B2 .

Die Kollektoren C der beiden Transistoren T1 und T2 sind di­ rekt miteinander verbunden und liegen über einen Pull-up-Wi­ derstand RPU an einer Spannungsquelle VCC. Der Verbindungs­ punkt der beiden Kollektoren C der Transistoren ist mit A be­ zeichnet und stellt den Ausgang der Phasenumkehrschaltung 10 dar.The collectors C of the two transistors T1 and T2 are connected directly to one another and are connected to a voltage source VCC via a pull-up resistor RPU. The connection point of the two collectors C of the transistors is marked A and represents the output of the phase inversion circuit 10 .

Sind die Transistoren T1 und T2 vom PNP-Typ, so müßte ein Pull-down-Widerstand vorgesehen sein.If the transistors T1 and T2 are of the PNP type, one would have to Pull-down resistor may be provided.

Die Phasenumkehrschaltung 10 hat einen Eingang IN1 für das zu vearbeitende digitale Signal, das also am Ausgang A entweder nicht invertiert, also phasengleich, oder invertiert, also in Gegenphase anstehen soll. Der Eingang IN1 ist an dem Verbin­ dungspunkt von RB1 und dem Emitter des Transistors T2 ange­ schlossen.The phase inversion circuit 10 has an input IN1 for the digital signal to be processed, which is therefore not to be inverted at output A, that is to say in phase, or inverted, that is to say in phase opposition. The input IN1 is connected to the connection point of R B1 and the emitter of the transistor T2.

Ferner hat die Schaltung einen Eingang IN2 für ein digitales Steuersignal, von dessen Pegel abhängt, ob das digitale Aus­ gangssignal am Ausgang A gegenüber dem digitalen Eingangs­ signal am Eingang IN1 invertiert oder nicht invertiert ist. Der Eingang IN2 ist an dem Verbindungspunkte zwischen dem Emitter des Transistors T1 und dem Basis-Vorwiderstand RB2 angeschlossen.Furthermore, the circuit has an input IN2 for a digital control signal, the level of which depends on whether the digital output signal at output A is inverted or not with respect to the digital input signal at input IN1. The input IN2 is connected at the connection points between the emitter of the transistor T1 and the base series resistor R B2 .

Die Schaltung arbeitet wie folgt:
Am Eingang IN2 liegt ein hochpegeliges Steuersignal an. In diesem Fall bleibt der Transistor T1 gesperrt, da seine Ba­ sis-Emitterstrecke unabhängig vom Pegel des Eingangssignals an IN1 nicht durchgesteuert werden kann.The circuit works as follows:
A high-level control signal is present at input IN2. In this case, the transistor T1 remains blocked because its base-emitter path cannot be turned on regardless of the level of the input signal at IN1.

Damit schaltet der Transistor T2 das Eingangssignal an IN1 an den Ausgang A. Ist das Eingangssignal am Eingang IN1 nieder­ pegelig, so wird der Transistor T2 über den Basis-Vorwider­ stand RB2 und seine Basis-Emitterstrecke durchgesteuert. Da­ mit wird über den Kollektor 10 des Transistors T2 der Ausgang A ebenfalls niederpegelig. Ist aber das Eingangssignal am Eingang IN1 hochpegelig, so wird die Basis-Emitterstrecke des Transistors T2 nicht durchgesteuert und der Ausgang A wird über den Pull-up-Widerstand RPU hochpegelig.The transistor T2 thus switches the input signal at IN1 to the output A. If the input signal at the input IN1 is at a low level, the transistor T2 is controlled via the base series resistor R B2 and its base-emitter path. Since with the output A is also low level via the collector 10 of the transistor T2. However, if the input signal at input IN1 is high, the base-emitter path of transistor T2 is not turned on and output A becomes high via pull-up resistor RPU.

Damit hat der Ausgang A stets den gleichen Pegel wie das Si­ gnal am Eingang IN1, wenn das Steuersignal am Eingang IN2 hochpegelig ist, d. h. das Eingangssignal am Eingang IN1 wird nicht invertiert.This means that output A always has the same level as the Si signal at input IN1 if the control signal at input IN2 is high, d. H. the input signal at input IN1 is not inverted.

Das Steuersignal am Eingang IN2 ist niederpegelig.The control signal at input IN2 is low.

In diesem Fall bleibt der Transistor T2 gesperrt, da seine Basis-Emitterstrecke unabhängig vom logischen Pegel des Ein­ gangssignal am IN1 nicht durchgesteuert werden kann.In this case, the transistor T2 remains blocked because of its Base-emitter path independent of the logic level of the on output signal at IN1 cannot be controlled.

Die Invertierung erfolgt durch den Transistor T1. Ist das Eingangssignal an IN1 hochpegelig, so wird der Transistor T1 über RB1 und seine Basis-Emitterstrecke durchgesteuert und damit wird über den Kollektor C des Transistors T1 das Signal am Ausgang A niederpegelig. Ist aber das Eingangssignal an IN1 niederpegelig, so wird die Basis-Emitterstrecke des Tran­ sistors T1 nicht durchgesteuert und das Signal am Ausgang A wird somit über den Pull-up-Widerstand RPU hochpegelig.The inversion takes place through the transistor T1. If the input signal at IN1 is high, the transistor T1 is turned on via R B1 and its base-emitter path, and the signal at output A thus becomes low via the collector C of transistor T1. However, if the input signal at IN1 is low, the base-emitter path of transistor T1 is not turned on and the signal at output A thus becomes high through the pull-up resistor RPU.

Damit hat der Ausgang A stets den inversen Pegel des Ein­ gangssignals IN1, wenn das Steuersignal am Eingang IN2 nie­ derpegelig ist. Damit ist das Eingangssignal invertiert.Output A thus always has the inverse level of On gang signal IN1 if the control signal at input IN2 never which is level. The input signal is thus inverted.

Durch einfaches Umschalten des Steuersignals an IN2 auf hoch­ pegelig oder niederpegelig, kann damit zu beliebigen Zeit­ punkten das Ausgangssignal A zwischen der Invertierung oder Nicht-Invertierung des Eingangssignals IN2 gewechselt werden. By simply switching the control signal at IN2 to high level or low level, it can be used at any time score the output signal A between the inversion or Non-inverted input signal IN2 can be changed.  

Die Phasenumkehrschaltung entspricht damit einer EXOR-Ver­ knüpfung der beiden Eingangssignale mit anschließender Inver­ tierung des Ergebnisses. So ist das Ausgangssignal A immer dann hochpegelig (high), wenn beide Signale an IN1 und IN2 den gleichen logischen Pegel haben, beide low oder beide high. Dies läßt sich in folgender Zustandstabelle- der Schal­ tung zusammenfassen (nämlich einer EXOR-Zustandstabelle mit negiertem Ausgang).
The phase inversion circuit thus corresponds to an EXOR combination of the two input signals with subsequent inversion of the result. The output signal A is always high when both signals at IN1 and IN2 have the same logic level, both low or both high. This can be summarized in the following status table of the circuit (namely an EXOR status table with negated output).

ZustandstabelleState table

In Fig. 2 ist der Einbau einer derartigen Phasenumkehrschal­ tung 10 in einem Transponder zum Ansteuern der Antennentrei­ berstufe 12 dargestellt. Dabei erhält der Eingang IN1 der Um­ kehrschaltung 10 ein hochfrequentes Treibersignal, beispiels­ weise von 125 kHz, das nicht invertiert bzw. invertiert über den Ausgang A an die Antennentreiberstufe 12 geführt wird. Ein Antennenschwingkreis 14 ist an die Endstufe 12 ange­ schlossen. Wenn nun das hochfrequente Treibersignal zum Ab­ strahlen eines Telegramms codiert wird, so muß die im Anten­ nenschwingkreis 14 aufgebaute Energie schnellstmöglich abge­ baut werden, damit der für die Programmierung des Transpon­ ders erforderliche Modulationsgrad für die Abgabe der Co­ dierimpulse gewährleistet ist. Zu diesem Zweck wird das Steu­ ersignal am Eingang IN2 kurzzeitig niederpegelig geschaltet und damit das Treibersignal am Ausgang A invertiert. Damit klingt die Schwingung im Antennenschwingkreis 14 sehr schnell ab. Damit kann ein auf diese Weise ausgegebener Program­ mierimpuls einen hohen Modulationsgrad im Antennenschwing­ kreis 14 hervorrufen. Es ist damit möglich, Programmierim­ pulse mit hohem Modulationsgrad zu übertragen.In Fig. 2 the installation of such a phase reversal device 10 is shown in a transponder for controlling the antenna driver stage 12 . The input IN1 of the reversing circuit 10 receives a high-frequency driver signal, for example of 125 kHz, which is not inverted or inverted via the output A to the antenna driver stage 12 . An antenna resonant circuit 14 is connected to the output stage 12 . If the high-frequency driver signal is now coded to emit a telegram, then the energy built up in the antenna resonant circuit 14 must be reduced as quickly as possible so that the degree of modulation required for programming the transponder is guaranteed for the delivery of the coding pulses. For this purpose, the control signal at input IN2 is briefly switched to low level and thus the driver signal at output A is inverted. The vibration in the antenna resonant circuit 14 thus subsides very quickly. Thus, a programming pulse output in this way can cause a high degree of modulation in the antenna oscillating circuit 14 . It is thus possible to transmit programming pulses with a high degree of modulation.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Phasenumkehr eines impulsförmigen hochfrequenten Treibersignals (IN1), das einem Antennen­ schwingkreis zugeführt wird und dessen Phasenlage von 0° oder 180° von einem digitalen Steuersignal (IN2) bestimmt wird, bei der die Basis-Emitter-Strecken eines ersten und zweiten Transistors (T1, T2) antiparallel zusammengeschaltet sind, die Kollektoren der beiden Transistoren miteinander verbunden an einem Schaltungsausgang (A) und über einen Pull-up-Wi­ derstand an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, das impulsförmige hochfrequente Treibersignal in die Verbindungs­ leitung zwischen dem Emitter des zweiten (T2) und der Basis des ersten Transistors (T1) eingespeist wird und die Phasen­ lage des Treibersignals vom digitalen Pegel des in die Ver­ bindungsleitung zwischen der Basis des zweiten (T2) und dem Emitter des ersten Transistors (T1) eingespeisten digitalen Steuersignals bestimmt ist, wobei bei Pegeländerung des digi­ talen Steuersignals der Antennenschwingkreis in Gegenrichtung durch das um 180° phasenverschobene Treibersignal angeregt wird, wodurch eine hohe Bedämpfung bzw. ein hoher Modulati­ onsgrad im Antennenschwingkreis erzielt wird.1. Circuit arrangement for phase reversal of a pulse-shaped high-frequency driver signal (IN1) that an antenna resonant circuit is supplied and its phase angle of 0 ° or 180 ° is determined by a digital control signal (IN2), in which the base-emitter paths of a first and a second Transistors (T1, T2) are connected anti-parallel, the collectors of the two transistors connected together at a circuit output (A) and via a pull-up Wi are connected to a voltage source, the pulse-shaped high-frequency driver signal in the connection line between the emitter of the second (T2) and the base of the first transistor (T1) and the phases location of the driver signal from the digital level in the Ver Binding line between the base of the second (T2) and the Emitter of the first transistor (T1) fed digital Control signal is determined, wherein when the level of the digi Tal control signal of the antenna resonant circuit in the opposite direction excited by the 180 ° phase shifted driver signal becomes, whereby a high damping or a high modulation onsgrad is achieved in the antenna resonant circuit. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Transistoren (T1, T2) als Doppeldigital­ transistor ausgeführt sind.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized records that the transistors (T1, T2) as double digital transistor are executed. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Phasenumkehr des Treibersignals zur Ausgabe von Programmierimpulsen über das Treibersignal benutzt wird.3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in net that the phase reversal of the driver signal to output Programming pulses via the driver signal is used.
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