DE2537383B2

DE2537383B2 - Schaltungsanordnung mit einer angepaßt abgeschlossenen Übertragungsleitung zur Übertragung von Signalen, insbesondere Binärdaten-Signalen

Info

Publication number: DE2537383B2
Application number: DE19752537383
Authority: DE
Inventors: Joachim 7750 Konstanz Wittenburg
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-08-22
Filing date: 1975-08-22
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2537383C3; DE2537383A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einer angepaßt abgeschlossenen Übertragungsleitung zur Übertragung von Signalen, insbesondere Binärdaten-Signalen, von einem Sender zu einem Empfänger.

Um Binärdaten mit hohen Übertragungsraten zu übermitteln, sind steilflankige Signale erforderlich. Es ist bekannt für die Übermittlung derartiger Signale als Sender einen Differenz-Leitungstreiber mit komplementären Ausgängen und einen dazu passenden Differenz-Empfänger einzusetzen. Ferner müssen bekanntlich, um Störungen durch Ei.ischwingvorgänge zu vermeiden, die Kabel bzw. Leitungen wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen werden.

In vielen Fällen ist es auch notwendig, die verwendete Leitungsverbindung zwischen Sender und Empfänger an einer oder mehreren Stellen durch Steckverbindungen auftrennbar zu gestalten. Für diesen Fall wird es erforderlich, den Leitungssender, sofern seine Abschaltung nicht immer vorgeschrieben werden kann, möglichst kurzschlußfest zu machen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art eine möglichst gute Ausnutzung des Senders, insbesondere eines Leitungstreibers, zu erreichen und im weiteren auch Kurzschlußfestigkeit des Senders zu erzielen.

Die Erfindung sieht zu diesem Zweck bei einer Schaltungsanordnung der genannten Art vor, daß zwischen den Sender und die Übertragungsleitung ein erster Widerstand, eine Kapazität und ein weiterer Widerstand eingefügt sind, und zwar derart, daß der erste Widerstand und die Kapazität parallel geschaltet sind und der weitere Widerstand in Reihe mit dieser Parallelschaltung oder in Reihe mit der Kapazität geschaltet ist

Bei Verwendung eines Differenz-Leitungstreibers als Sender ist dabei vorgesehen, zwischen jeden der beiden Ausgänge des Senders und die entsprechende Übertragungsleitung eine solche ß-C-Schaltung einzufügen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben anhand der Zeichnung, in der F i g. 1 ein Schaltbild dieses Ausführungsbeispiels und F i g. 2 verschiedene Signalformen zeigt In Fig. 1 ist mit S ein Differenz-Leitungstreiber mit komplementären Ausgängen a und ä bezeichnet Die Klemme b dieses Treibers liegt an Masse, die Klemmen c und d liegen an einer positiven Spannung von τ, Β. +5 V. An die Klemme e werden Sende-Informationen in Form von Spannungen gelegt, die Werte von 0 oder +5 V annehmen. Hierdurch wird ein NAND-Gatter N ίο entweder durchlässig geschaltet (wenn e = +5 V) oder gesperrt (wenn e = 0 V), welches über weitere Transistoren, die eine hohe Schaltgeschwindigkeit erlauben, Transistoren 7J' nebst T₅' durchlässig steuert und Transistoren To nebst 7s sperrt oder umgekehrt so daß also gleichzeitig an den Ausgang a die Spannung 5 V und an den Ausgang ä die Spannung 0 V gelegt wird oder umgekehrt Jedem Eingang des NAND-Gatters N ist eine Diode parallel geschaltet deren Anode an Masse liegt; diese Dioden dienen dazu, die beim Umschalten entstehenden Schwingungen auf den Leitungen zu dämpfen.

Zur Übertragung der Informationen zu einem Empfänger E möge ein Paar von Leitungen /, /' vorgesehen sein, die miteinander verdrillt sind und einen hinreichend homogenen Wellenwiderstand besitzen. Der Empfänger E ist ein zu dem sendenden Leitungstreiber passender Differenz-Empfänger, dessen Einzelheiten hier nicht von Interesse sind. Am empfängerseitigen Ende ist zwischen die

³" Leitungen /, /' ein Abschlußwiderstand R_A in Reihe mit einem Kondensator Ca geschaltet Der Kondensator C_A sorgt dafür, daß nicht auf Grund der angegebenen Arbeitsweise des Leitungstreibers S ein ständiger Stromfluß durch den Leitungsabschlußwiderstand R_A fließt Wird die Kapazität von C_A hinreichend groß

gewählt, so wirkt sich ihr Vorhandensein nicht nachteilig auf die Leitungs-Reflexions-Unterdrückung aus.

Zwischen die Ausgänge a bzw. ä des Leitungstreibers

Sund den Anfang der Leitungen /bzw. /'ist jeweils ein komplexes Netzwerk mit zwei Widerständen und einer Kapazität geschaltet. Zwischen dem Ausgang a und der Leitung / liegen in Serie zwei Widerstände R\ und A₂, wobei zu dem ersten Widerstand R\ ein Kondensator C parallel geschaltet ist Entsprechend liegen zwischen dem Ausgang ä und der Leitung /' in Serie die zwei

Widerstände R\' und A₂', wobei zu dem Widerstand R\'

der Kondensator C'parallel geschaltet ist

Die Schaltung könnte mit gleicher Wirkung z. B. auch

so ausgeführt werden, daß der Widerstand R\ bzw. R\ durch einen Parallelzweig überbrückt ist, der durch die

Serienschaltung von Cmit R₂ bzw. C'mit R₂' gebildet ist Bei unmittelbarem Anschluß der Ausgänge a und S

des Differenz-Leitungstreibers an die Leitungen /und /' würden im Idealfall bei Vernachlässigung des Innenwiderstandes des Leitungstreibers der Strom am Ausgang des Leitungstreibers einerseits und die Spannung am Leitungsempfänger etwa so aussehen, wie in Fig.2a dargestellt Würde man zur Erzielung einer Kurzschlußfestigkeit am Sender zwischen diesen und die Leitungen einen in Reihe zu dem vorhandenen Innenwiderstand liegenden, ausreichend großen Widerstand einfügen, so würden sich am Empfänger Signalformen wie in Fig.2b ergeben, nämlich mit kleineren Stromamplituden und flacheren Spannungsflanken.

Mittels der beschriebenen, zwischen die Ausgänge a und 5und die Leitungen /und /'geschalteten komplexen

Netzwerke läßt sich nun durch geeignete Dimensionierung erreichen, daß im Signalbetrieb der maximale Stoßstrom in den Treibertransistoren den thermisch zulässigen Höchstwert nicht überschreitet, daß er innerhalb der zulässigen Zeit abklingt, und daß der maximal zulässige Dauerstrom der Tceibertransistoren eingehalten wird. Der Umschaltstromstoß geht über die Reihenschaltung von Cund R₂ bzw. Cund A₂' nunmehr mit solcher Amplitude auf die Leitung, daß sich am Empfänger Spannungsflanken von ausreichender Steil-

heit ergeben. Durch geeignete Bemessung von Ä_t und R₁' läßt sich gleichzeitig die Kurzschlußfestigkeit des Senders erreichen.

Signalformen, die sich durch die beschriebenen Netzwerke erreichen lassen, sind in F i g. 2c dargestellt

Bei den angegebenen Betriebsspannungen und Werten R_A = 150Ω, Ca = 4,7 nF wurden die Dimensionierungen Rt = ΛΓ - 100 Ω, C = C = 47 nF und R₂ = R₂' = 62 Ω als günstig gefunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit einer angepaßt abgeschlossenen Übertragungsleitung zur Übertragung von Signalen, insbesondere Binärdaten-Signalen, von einem Sender zu einem Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sender (S) und die Übertragungsleitung (I) ein erster Widerstand (Ri), eine Kapazität (C) und ein weiterer Widerstand (A₂) eingefügt sind, und zwar derart, daß der erste Widerstand (R\) und die Kapazität (C) parallel geschaltet sind und der weitere Widerstand (R₂) in Reihe mit dieser Parallelschaltung oder in Reihe mit der Kapazität geschaltet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Differenz-Leitungstreibers als Sender zwischen jeden der beiden Ausgänge (a, ä) des Senders und die entsprechende Übertragungsleitung (I bzw. 1') eine solche Ä-C-Schaltung (R_u Q R₂ bzw. A₁', C, R₂') eingefügt ist