DE3015661A1 - Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen

Info

Publication number
DE3015661A1
DE3015661A1 DE19803015661 DE3015661A DE3015661A1 DE 3015661 A1 DE3015661 A1 DE 3015661A1 DE 19803015661 DE19803015661 DE 19803015661 DE 3015661 A DE3015661 A DE 3015661A DE 3015661 A1 DE3015661 A1 DE 3015661A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bus line
voltage
signal
voltage source
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803015661
Other languages
English (en)
Inventor
Franz Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Huml
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19803015661 priority Critical patent/DE3015661A1/de
Publication of DE3015661A1 publication Critical patent/DE3015661A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Signalen
  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Signalen mit einer Busleitung, die über einen Widerstand mit einer ersten Spannungsquelle verbunden ist, mit mehreren an die Busleitung angeschlossenen Sendern, welche zum Aussenden von log. "1"-Signalen die Busleitung mit einer zweiten Spannungsquelle verbinden, und mit an die Busleitung angeschlossenen Empfängern, die Schwellwertstufen enthalten, die auf zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Spannungsquellen liegende Schwellwerte eingestellt sind Eine derartige Schaltungsanordnung ist in der Zeitschrift "ElektroniRg'p 1975» Heft 4, Seiten 73 bis 78 beschrieben.
  • Es ist dort angegeben, daß die Sender über NAND-Glieder mit offenem Kollektor an die Busleitung angeschlossen sind und daß damit die Busleitung ein sogenanntes 'verdrahtetes ODER-" für Low-Signale oder, was das gleiche ist, ein "verdrahtetes UND-" für High-Signale bildet. Transistoren mit offenem Kollektor arbeiten als Schalter, die in geöffnetem Zustand einen hohen Belastungewiderstand für die Busleitung darstellen, so daß, wenn alle Schalter geöffnet sind, die Busleitung etwa auf der Spannung liegt, die von der ersten Spannungsquelle über den Vorwiderstand abgegeben wird. Im geschlossenen Zustand sind sie im Vergleich zu dem Widerstand,6 über den die Busleitung an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist, niederohmig, so daß, wenn nur einer geschlossen ist, die Busleitung nahezu auf die Ausgangsspannung der zweiten Spannungsquelle gelegt wird und die Schwellwerte der Empfänger unter- bzw überschritten werden. Das Schließen weiterer Schalter bewirkt dann praktisch keine Änderung des Potentials auf dbr Busleitung. Im folgenden wird dieser Signalzustand als log. "1" definiert, während der Zustand, bei dem alle Schalter geöffnet sind, log. "O" ist. Die Busleitung bildet daher zusammen mit dem Vorwiderstand eine ODER-Verknüpfung.
  • Das erwünschte Verhalten der Busleitung, daß an den Empfängern der Signalzustand log. "1" eintritt, wenn einer der Schalter schließt, und der Signalzustand log. "0" erreicht wird, wenn alle Schalter geöffnet sind, wird unter bestimmten Betriebsbedingungen so gestbrt, daß Fehlimß41se auftreten. Sind z. B. nur zwei Schalter an den Leitungsenden geschlossen, dann tritt beim Öffnen eines der beiden Schalter am Ort dieses Schalters eine Stromänderung in der Leitung auf. Für Zeitintervalle, die kleiner als die doppelte Laufzeit auf der Busleitung sind, erzeugt die Stromänderung einen Impuls, dessen Amplitude gleich dem Produkt aus Stromänderung und Wellenwiderstand ist und der mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit zum Leitungsende läuft, am anderen, noch geschlossenen Schalter mit umgekeh$tr Polarität zwei reflektiert wird und die Dauer des Impulses *RS der Leitung begrenzt. Überschreitet die Amplitude dieses Störimpulses den in den Empfängern eingestellten Schwellwert, so geben die Empfänger Fehlerimpulse ab. Auch dann, wenn die Amplitude des Störimpulses den Empfängerschwellwert nicht erreicht, wird doch während der Dauer des Störimpulses der Störabstand bis zum Schwellwert herabgesetzt. Das gewünschte Verhalten der Busleitung wird auch dann gestört, wenn ein Schalter bei geöffneten übrigen Schaltern geschlossen wird und wenn kurz vor oder während des Eintreffens des vom schließenden Schalter ausghenden "1"-Signals ein weiterer Schalter schließt, wie ehez. B. beim sogenannten Hand-shake-Betrieb der Fall ist. Das vom ersten Schalter ausgehende Signal trifft dann nämlich am Ort des zweiten schließenden Schalters auf einen Kurzschluß und wird mit umgekehrterPolarität reflektiert. Die Amplitude dieses von log. "1" nach log. '0" gehenden Impulses ist im allgemeinen so groß, daß die Schwellwerte der Empfänger überschritten werden und ein Fehl impuls am Empfängerausgang auftritt, der z. B. einen Hand-ehake-Betrieb unmöglich macht, Der vorliegenden Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von binären Signalen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, in der die genannten Störimpulse nicht auftreten oder zumindest deren Amplitude auf eine im praktischen Betrieb nicht störende Höhe verringert ist0 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Die beste Verringerung der Störsignalamplituden läßt sich dann erreichen, wenn die Sender Stromquellen enthalten, die zwischen die Busleitung und die zweite Spannungsquelle geschaltet sind und die zum Aussenden von binären 8ignalen ein- oder ausgeschaltet werden. Stromquellep stellen nämlich sowohl im eingeschalteten wie im ausgeschalteten Zustand für die Busleitung einen Belastungewiderstand dar, der groß gegen den Wellenwiderstand ist und daher in keinem Fall zu Reflexionen auf der Busleitung führt. Ferner bewirkt der hohe Ausgangswiderstand von Stromquellen eine gleichmäßige Aufteilung des auS der Busleitung fließenden Stromes auf die eingeschalteten Quellen, so daß auch dann, wenn von zwei eingeschalteten,Quellen eine ausgeschaltet wird, eine Stromänderung von nur der Hälfte des zuvor auf der Busleitung fließenden Stromes eintritt.
  • Zur Verringerung des Aufwandes, den Stromquellen bedeuten, können an deren Stelle auch elektronische Schalter verwendet werden, zu denen ein Widerstand in Reihe geschaltet ist0 Dieser Widerstand bewirkt, daß einerseits die über die Schalter in die Busleitung eingespeisten Ströme vergleichmäßigt werden und daß~andererseits auch bei ge- schlossenem Schalter die Busleitung nicht kurzgeschlossen ist, sondern ein endlicher Widerstand vorhanden ist.
  • Er soll möglichst groß sein, mindestens ein Viertel des Wellenwiderstandes betragen, wobei allerdings nach oben Grenzen gesetzt sind. Wird er nämlich größer als die Hälfte des in vielen Fällen nicht frei wählbaren Vorwiderstandes gemacht, über den die Busleitung an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist, so kann beim Ein- und Ausschalten der auf der Busleitung entstehende Spannungshub zu klein werden. Vorteilhaft ist er etwa gleich dem Vorwiderstand, so daß der Spannungshub auf der Busleitung gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Spannungsquelle ist. Die Schwellwerte der Empfänger sind zweckmäßig auf den Mittelwert der Spannungen eingestellt, die auf der Busleitung auftreten, wenn entweder ein Sender oder wenn kelft. Sender log. "1"-Signal abgibt. Dies bedeutet, daß, weqn der Innenwiderstand der Sender gleich dem Vorwider8taid ist, die Schwellwerte vorteilhaft auf drei Viertel des Spannungsbereichs eingestellt sind, der zwischen den Spannungen auf der Busleitung liegt, die auf der Busleitung auftreten, wenn alle Sender 1'O"-Si;gnal senden und wenn ein Sender "1"Signal abgibt.
  • Eine weitere Verringerung der Amplituden der eingangs beschriebenen, durch die Sender selbst verursachten Störimpulse kann dadurch erreicht werden, daß die Busleitung nicht über einen einzigen Widerstand, sondern über mehrere, entlang der Busleitung verteilte Widerstände an die erste Spannungsquelle angeschlossen ist. Zweckmäßig sind diese Widerstände bei den Sendern vorgesehen.
  • Die Erfindung kann mit Vorteil für eine symmetrische Signalübertragung angewendet werden, bei der die Busleitung zwei Signaladern aufweiset, auf welche gegenphasige Signale geschaltet sind und die an den beiden Enden mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen sind, zweckmäßig in der Weise, daß die eine Signalader über einen Vorwiderstand an eine erste Spannungsquelle und die zweite über einen zweiten Vorwiderstand an die zweite Spannungsquelle angeschlossen ist. Im Falle der Übertragung des Signals log. "0" liegt dann auf der ersten Signalader die Ausgangsspannung der ersten Spannungsquelle und auf der zweiten die der zweiten Spannungsquelle. Jeder Sender enthält zwei parallel ansteuerbare Schaltungsanordnungen. zum Aufschalten von binären Signalen, von denen die eine zwischen die erste Signalader und die zweite Spannungsquelle und die andere zwischen die zweite Signalader und die erste Spannungsquelle geschaltet ist, so daß beim Aufschalten des Signale log. "1" die Signalpegel auf den Signaladern sich auf Wer te einstellen, die zwischen den Ausgangsepannungen der bei den Signalquellen liegen. Da die Belastungewiderstände der beiden, die binären Signale auf die Busleitung schaltenden Anordnungen wechselstrommäßig für die Busleitung in Reihe geschaltet sind kann der Belastungewiderstand für die einzelnen Signaladern mindestens ein Achtel des Wellenwider standes betragen. Auch bei symmetrischen Leitungen ist die Größe der Belastungewiderstände einerseits durch den zu erzielenden Spannungshub und andererseits die Vermeidung von Reflexionen bestimmt. Sind die Signaladern über Abschlußwiderstände von jeweils der Hälfte des Wellenwiderç standes abgeschlossen, sind die Ausgangswiderstände der Sender vorteilhaft ein Viertel des Wellernviderstandes.
  • Die Empfänger, die an beide Signaladern angeschlossen sind, können auf zwei, jeweils einer Signalader zugeordnete Schwellwerte eingestellt sein, die symmetrisch zum Mittelwert der Auegangspannung der beiden Spannungsquellen lie.
  • gen, wobei der eine Schwellwert innerhalb des niedrigeren, auf der einen Ader auftretenden Spannungebereiches liegt und der andere Schwellwert innerhalb des höheren, auf der anderen Ader auftretenden Spannungebereiches liegt. Die Empfänger geben nur dann log. "1"-Signal ab, wenn das Signal auf der einen Signalader den einen Schwellwert über-und das Signal auf der anderen Signalader den anderen Schwsllwert uterchreitet.
  • Die besten Ergebnisse hinsichtlich der gewünschten Vermeidung der oben beschriebenen Störimpulse werden erreicht, wenn die die binären Signale auf die Signaladern schaltenden Anordnungen Stromquellen sind, In diesem Falle ist nämlich der Belastungswiderstand für die Signaladern sehr groß im Vergleich zum Wellenwiderstand und damit vernachlässigbar. Die Stromquellen sind dabei zweckmäßig so bemessen, daß sie eingeprägte Ströme solcher Größe liefern, daß sie an einem Viertel des Wellenwiderstandes einen Spannungsabfall von mindestens der halben Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Spannungsquelle bewirken.
  • Der Aufwand für die die binären Signale auf die Signaladern schaltenden Anordnungen kann verringert werden, wenn anstatt der Stromquellen elektronische Schalter verwendet werden, denen ein Widerstand von mindestens ein Achtel des Wellenwiderstandes in Reihe geschaltet ist.
  • Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen und Vorteile näher beschrieben und erläutert.
  • Figur 1 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit unsymmetrischer Signalübertragung.
  • Figur 2 veranschaulicht die Funktion der Schaltungsanordnung nach Figur 1.
  • In Figur 3 und 4 sind Schaltbilder von Ausführungsbeispielen dargestellt, bei denen einmal Stromquellen und das andere Mal elektronische Schalter mit in Reihe geschalteten Widerständen binäre Signale auf eine symmetrische Busleitung schalten.
  • In Figur 5 ist die Funktion der Anordnungen nach den Figuren 3 und 4 anhand von Impulediagrammen verdeutlicht.
  • In Figur 1 ist mit BL1 eine Busleitung bezeichnet, die an ihren Enden mit Widerständen RZ1 und RZ2 abgeschlossen ist, die gleich dem Wellenwiderstand sind. Uber diese Widerstände ist die BusleitungBLlzweckmäßig mit einer ersten Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung U1 verbunden. An die Busleitung BL1 sind mehrere übereinstimmend aufgebaute Sender SE1, SE2 ... SEn und Empfänger EM1, EM2 ... EMn angeschlossen. Die Sender bestehen im wesentlichen aus einer Stromquelle mit einem Transistor TS1, dessen Emitter über einen Emitterwiderstand REl an eine zweite Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung U2 angeschlossen ist. Die Basisspannung und damit die am Widerstand RE1 abfallende Spannung wird von einer Zenerdiode ZD begrenzt. Das Eingangssignal wird einem Eingang El zugeführt und gelangt von dort über einen Vorwiderstand R1 auf die Basis des Transistors TSl. Dessen Kollektor ist mit der Busleitung BL1 verbunden und kann ferner über einen Widerstand R2 an der ersten Spannungsquelle 1 liegen. Ist die Differenz der dem Eingang El zugeführten Eingangsspannung und der Spannung U2 kleiner als die Zenerspannung der Diode ZD, z. B. Null, ist der Transistor TS1 gesperrt, und auf der Busleitung BL1 liegt die Spannung Ul. Diese gelangt in den Empfängern EM1, EM2 ... auf den nicht invertierenden Eingang eines Komparators KP1, dessen invertierender Eingang an ein Potentiometer P1 angeschlossen ist.
  • Dieses liegt zwischen den beiden Spannungen Ul und U2, und sein Abgriff ist so eingestellt, daß an ihm die Schwellwertspannung US = 3/4 (U1 - U2) auftritt. Solange also auf der Busleitung BL1 ein Signalpegel herrscht, der größer als die Schwellwertspannung US ist, dies ist nur dann der Fall, wenn die Transistoren TSl aller Sender SE1, SE2 SEn SEn gesperrt sind, und auf der Busleitung BL1 das Signal log. "0" liegt, erscheint am Ausgang Al "O"-Signal.
  • Wird dem Eingang El positives Signal zugeführt, das größer als die Zenerspannung der Diode ZD ist, schaltet der Transistor TS1 durch und speist einen konstanten Strom in die Busleitung Blei. Dieser Strom ändert sich praktisch nicht, auch wenn ein zweiter oder mehr Sender l"-Signal auf die Busleitung schalten. Die von den Sendern abgege- benen Ströme sollten mindestens so groß sein, daß sie jeweils an den Abschlußwiderständen RZ1, RZ2 einen SpannungsaJfall erzeugen, der mindestens gleich einem Viertel der Differenzspannung zwischen den-Spannullgen Ul und U2 ist.
  • Bevorzugt ist der Spannungsabfall etwa gleich der halben Spannungsdifferenz oder größer.
  • Für das Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Sender SE1, SE2 ... einen Strom liefern, der an den Abschlußwiderständen RZ1, RZ2 einen Spannungsabfall erzeugt, der gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen U1 und U2 ist. Figur 2 veranschaulicht für diesen Fall den Verluf der Spannung U auf der Busleitung BL1, wenn nacheinander mehrere Sender t'l"-Signal auf die Busleitung schalten. Geben alle Sender "O"-Signal ab, liegt auf der Busleitung über die Abschlußwiderstände RZ1, RZ2 und gegebenenfalls über die Widerstände R2 die Spannung U1.
  • Schaltet sich zum Zeitpunkt T1 ein Sender ein, sinkt die Spannung auf den Mittelwert der Spannungen U1 und U2 ab, wobei der Schwellwert US unterschritten wird und alle Empfänger EM1, EM2 ... EMn "1"-Signal feststellen. Schaltet zum Zeitpunkt T2 ein weiterer Sender "1"Signal auf die Leitung BL1, so wird, wenn die Sender Stromquellen enthalten, nahezu die Spannung2 erreicht. Bei weiterem Zuschalten eines Senders im Zeitpunkt T3 tritt kaum noch eine Spannungsänderung auf.
  • Wird zur Verminderung des Aufwandes für die Sender anstelle einer Stromquelle lediglich ein elektronischer Schalter mit einem in Reihe geschalteten Widerstand verwendet, wobei dieser Widerstand etwa gleich dem halben ellenwiderstand ist, zeigt bis zum Zeitpunkt T2 der Verlauf der Spannung auf der Busleitung BL1 keinen Unterschied. Danach ist jedoch beim Zuschalten weiterer Sender der Spannungsabfall geringer, wie gestrichelt angedeutet.
  • Schaltet ein Sender, z. B. der Sender SE1, "1"-Signal üuf die Leitung BL1, so lult ein Impuls über die Leitung bi zum Abschlußwiderstand RZ2, wo er reflexionsfrei verschwindet. Wird mit diesem Impuls der Sender SEn so gesteuert, daß er ebenfalls "1"-Signal aufschaltet, so wird dadurch die tibertragun gseigenschat der Busleitung BL1 nicht gestört, da der Sender SEn sowohl bei gesperrtem als auch bei durchgeschaltetem Transistor TS1 einen Belastungswiaerstand für die Leitung BL1 bildet, der groß im Vergleich zu deren Wellenwiderstand ist. Wäre dagegen der Sender SE1 in bekannter Weise ausgeführt, d. h. mit einem elektronischen Schalter, der, wenn "1"-Signal auf die Leitung geschaltet wird, die Leitung niederohmig auf die Spannung U2 legt und daher einen Kurzschluß bildet, so würde der vom Sender SLl ausgesandte Impuls an der AnschluI3stelle des Senders SEn reflektiert werden und einen Störimpuls bilden, der den in den Empfängern eingestellten Schwellwert überschreitet und daher an deren Ausgang zu einem Fehlimpuls führen würde. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Sender mit einer Mindestbelastung der Busleitung BL1 von mindestens ein Viertel Wellenwiderstand wird die Reflexion von Impulsen an "1"-Signal aufschaltenden Sendern vermieden.
  • Geben zwei Sender, z. B. SE1 und SEn, "1"-Signal auf die Busleitung BL1 und schaltet einer auf "O"-Signal um, so tritt auf der ßusleitung eine Stromänderung ein, die einen Impuls bewirkt, dessen Amplitude gleich dem Produkt aus Stromänderung und Wellenwiderstand ist. Wegen der verhältnismäßig hochohmigen Anschaltung der Sender an die Busleitung BL1 geben alle Sender etwa gleichen Strom ab, so daß die Amplitude des durch die Stromänderung bewirkten Störimpulses nicht größer ist, als der im Zeitpunkt T2 auftretende Spannungssprung. Die auf der Leitung BL1 auftretende Spannung bleibt daher sicher unterhalb des Schwellwertes US; ein Fehlimpuls an den Ausgängen der Ko:nparatoren KP1 tritt daher nicht auf.
  • die Stromänderung auf der Leitung kann auch dadurch verrngert werden, daß in jedem Sender ein Widerstand R2 vorhanden ist, über den der Kollektor des Transistors TS1 rnit der Spannung U1 verbunden ist. Die Widerstände R2 sind mindestens gleich dem Wellenwiderstand der Busleitung.
  • Diese Widerstände bewirken, daß die Einspeisung des Stromes in die Bus leitung über diese vergleichmäßlgt wird una das Ein- und Ausschalten von "l"-Signalen geringere Stromänderungen auf der Leitung bewirkt.
  • In der Anordnung nach Figur 3 ist die Busleitung symmetrisch ausgeführt. Sie besteht demgemäß aus zwei Signaladern BL21, BL22, von denen die erste über Abschlußwiderstünde RZ3, RZ4 an eine erste Versorgungsleitung VLl und die zweite, BL22, über Abschlußwiderstände RZ5, RZ6 an eine zweite Versorgungsleitung VL2 angeschlossen ist. Die erste Versorgungsleitung VL1 liegt über Entkopplungsdioden D1, die in identisch aufgebauten Sendern SE3 ... SEm untergebracht sind, an der ersten Spannungsquelle mIt der Ausgangsspannung U1, die zweite Versorgungsleitung VL2 ist über Entkopplungsdioden D2 an die zweite Spannung U2 gelegt. Da die Versorgungsleitungen VL1, VL2 wechselstrommäßig miteinander verbunden sind, liegen die Abschlußwiderstände RZ3 und RZ5 bzw. RZ4 und RZ6 für Wechselstromsignale in Reihe, so daß sie, wenn sie'jeweils den halben Wellenwiderstand haben, die Adern BL21, BL22 mit dem Wellenwiderstand abschließen. Zusätzlich zu den Versorgungsleitungen VL1, VL2 kann eine Bezugspotential, im allgemeinen Massepotential, führende Leitung vorgesehen sein.
  • Die Sender SE3 ... SEm und Empfänger EM3 ... EMm sind identisch aufgebaut, so daß es genügt, den Sender SE3 und den Empfänger EMS zu beschreiben. Das Eingangssignal wird einem Eingang E2 zugeführt und gelangt über einen Spannungsteiler R3, R4 und einen Basisvorwiderstand R5 auf die Steuerelektrode eines Transistors TS2, der mittels eines Emitterwiderstandes RE2 gegengekoppelt ist und daher als Strom- quelle arbeitet. Sein Ausgangsstrom ist Null, wenn der Signalpegel m Eingang E2 gleich der Spannung U1 ist. Ist der Eingangssignalpegel gleich der Spannung U2, fließt in die Signalader BL22 ein Strom, der an den Abschlußwiderständen RZ5, RZ6 einen Spannungsabfall bewirkt, der etwa gleich der halben Differenz zwischen den Spannungen U1 und U2 ist.
  • Das Eingangssignal gelangt ferner über eine Invertierstufe mit einem Transistor TS3 und Widerständen R6, R7, R8 sowie über einen Spannungsteiler R9, R10 auf die Basiselektrode eines Transistors TS4, der mittels eines Emitterwicierstandes RE3 gegengekoppelt ist und der daher als zweite Stromquelle dient, welche in die erste Signalader BL21 einen Strom einprägt. Ist der dem Eingang E2 zugeführte Signalpegel gleich der Spannung U1, ist der Transistor TS3 und damit auch der Transistor TS4 gesperrt. Da ferner der Transistor TS2 gesperrt ist, wird in keine der beiden Signaladern BL21, BL22 ein Strom eingespeist. Die Ader BL21 liegt daher auf der Spannung U1, die Ader BL22 auf der Spannung U2. Ist dagegen der Eingangssignalpegel gleich der Spannung U2, sind alle Transistoren durchgeschaltet, und, wenn nur ein Sender mit einem solchen Lingangssignal angesteuert ist, stellt sich auf den Adern BLS1, f3L22 eine Spannung ein, die etwa gleich dem Mittelwert der Spannungen U1, U2 ist. Der in den Empfangen EM3 ... EMm enthaltene Komparator KP2 ist mittels eines Potentiometers P2 auf zwei Schwellwerte eingestellt, die symmetrisch zum Mittelwert der Spannungen U1, U2 liegen.
  • Figur 5 zeigt an einem Beispiel den Verlauf von Signalen b121 und b122 auf den Adern BL21 bzw. BL22. Zu Beginn soll kein Sender log. "1"-Signal abgeben; die Amplitude des Signals b121 ist daher gleich der Spannung U1, die des Signals b122 gleich der Spannung U2 Mit US1, US2 sinc die zwei im Komparator KP2 eingestellten Schweliwerte bezeichnet, wobei der Schwellwert US1 dem Eingang zugeordnet ist, der an die Ader BL21 angeschlossen ist, und der Schwellwert US2 dem an die Ader BL22 angeschlossenen Eingang.
  • Im Zeitpunkt T4 gibt ein Sender log. "1"-Signal ab, so daß dessen Transistoren TS2, TS4 jeweils einen Strom in die Leitungen BL21, BL22 einprägen, der an den Abschlußwiderständen RZ3, RZ4 bzw. RZ5, RZ6 einen Spannungshub bewirkt, der die Amplitude des Signals b121 auf eine Spannung U4 und die des Signals b122 auf eine Spannung U5 einstellt. Dabei unterschreitet das zunächst höhere Signal bl2i den Schwellwert US1, während das zunächst niedrigere Signal b122 den Schwellwert US2 überschreitet. Mit diesem Zustand ist log. "1"Signal auf der Busleitung definiert, und am Ausgang A3 der Empfänger erscheint log. "l"-Signal. Zum Zeitpunkt T5 nimmt der Sender das log. "l"-Signal wieder zurück, alle Sender geben log. "0" auf die Busleitung, und es ist der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt, bei dem auf der Ader BL21 die Spannung U1 und auf der Ader BL22 die Spannung U2 liegt. Zum Zeitpunkt T6 sollen zwei Sender gleichzeitig "1"Signal auf die Busleitung schalten. Wegen des nun größeren, durch die Abschlußwiderstände fließenden Stromes wird der Spannungshub vergrößert, und das Signal bl22 erreicht eine Spannung U6, während das Signal b121 bis auf eine Spannung U7 absinkt. Dabei über-bzw. unterschreiten die beiden Signale die Schwellwerte USl und US2. Die Empfänger geben wieder log. "l"-Signal ab. Auch bei dieser Schaltungsanordnung tritt wegen des großen Innenwiderstandes der Stromquellen mit den Transistoren TS2, TS4 die oben beschriebene Wirkung auf, daß, wenn nach Einschalten eines Senders während der Laufzeit des dadurch gebildeten Impulses sich ein zweiter Sender einschaltet, an diesem der vom ersten Sender ausgesandte Impuls nicht reflektiert wird und daß, wenn von zwei eingeschalteten Sendern sich einer ausschaltet, der dadurch bedingte Störimpuls so klein ist, daß die in den Empfängern eingestellten Schwellwerte nicht über- bzw. unterschritten werden.
  • Über die Dioden D1 und D2 werden die Spannungen U1, U2 redundant in die Versorgungsleitungen VL1, VL2 eingespeist, so da13, falls die direkte Zufuhr einer Versorgungsspannung zu einem Sender unterbrochen ist, dieser von einem anderen Sender über die Versorgungsleitungen gespeist wird.
  • Figur 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die sich von der nach Figur 3 dadurch unterscheidet, daß die Sender nicht durch Gegenkopplung erzeugte Stromquellen enthalten, sondern elektronische Schalter TS5, TS6, zu denen je ein Vorwiderstand RV1, RV2 in Reihe geschaltet ist. Die beiden Schalter TS5, TS6 werden von einer Steuereinheit ST nach Maßgabe eines einem Eingang E3 zugeführten binären Signals derart angesteuert,.daß sie entweder beide geschlossen oder geöffnet sind.Demgemäß befinden sich die Signaladern BL21, BL22, die wieder über Widerstände, die gleich dem halben Wellenwiderstand sind, mit Versorgungsleitungen VL1, VL2 verbunden sind, auf der Spannung U1 bzw. auf einer Spannung U2, die im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 Massepotential ist. Anstelle der in der Anordnung nach Figur 3 enthaltenen Dioden Di, D2 sind in der Anordnung nach Figur 4 zur Einspeisung der Spannung U1 kurzschlußfeste, parallel schaltbare Spannungsquellen SPQ vorgesehen. An die beiden Adern BL21, BL22 sind Empfänger EM4, EM5 ... angeschlossen, die identisch zu dem anhand der Figur 3 beschriebenen Empfänger EM3 aufgebaut sind.
  • Die Vorwiderstände RV1, RV2 des Senders SE4 haben etwa ein Viertel des Wellenwiderstandes, so daß, wenn die Transistoren TS5, T56'durchgeschaltet sind, auf den Adern BL21, BL22 eine Spannung liegt, die etwa gleich dem Mittelwert der Spannungen U1 und U2, also, da die Versorgungsleitung V2 an Massepotential liegt, gleich der halben Spannung U1 ist. Für die Schaltungsanordnung nach Figur 4 gilt das in Figur 5 gezeigte Impulsdiagramm entsprechend. Ferner haben die Vorwiderstände RV1, RV2 eine ähnliche Wirkung, wie die hohen Innenwiderstände der Stromquellen mit den Transi- storen TS3, TS4 der Anordnung nach Figur 3. Sie vermindern demgemäß die Amplitude der Störimpulse, die auftreten, wenn nach Einschalten eines ersten Senders während der Laufzeit des dabei gebildeten Impulses ein zweiter Sender zugeschaltet wird oder wenn von zwei eingeschalteten Sendern einer abgeschaltet wird.
  • 14 Patentansprüche 5 Figuren

Claims (14)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e ½) Schaltungsanordnung zum Uebertragen von binären Signalen über eine Busleitung, die zusammen mit einem Widerstand, über den die Busleitung rnit einer ersten Spannungsquelle verbunden ist, ein ODER-Glied für. mehrere an sie angeschlossene Sender bildet, welche zum Aussenden von log.
    "l"-Signalen die Busleitung mit einer zweiten Spannungsquelle verbinden, und mit an die Busleitung angeschlossenen Empfängern, die Schwellwertstufen enthalten, die auf zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Spannungsquellen liegende Schwellwerte eingestellt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die von den Sendern (SE1, SE2 .. SEn) für die Busleitung (BL1) gebildeten Belastungswiderstände jeweils mindestens ein Viertel des Wellenwiderstandes betragen, daß der Widerstand (RZ1, RZ2; R2), über den die Busleitung (BL1) an die erste Spannungsquelle (U1) angeschlossen ist, mindestens gleich dem halben Ausgangswiderstand des Senders ist und daß die Schwellwertstufen der Empfänger (EM1, EM2 ... EMn) auf einen Schwellwert eingestellt sind, der zwischen der Spannung (U1) liegt, die auf der Busleitung (BLl) entsteht, wenn kein Sender log. "1"-Signal sendet, und der Spannung (U3), die auf der Busleitung (BL1) entsteht, wenn nur ein Sender log. "l"-Signal sendet.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwellwerte (US) auf den Mittelwert der Spannungen (U1, U3) eingestellt sind, die auf der Busleitung (BL1) auftreten, wenn entweder ein Sender oder wenn kein Sender log. "1"Signal sendet.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sender Schalter enthalten, die zusammen mit Vorwiderstäcn zwischen die Busleitung (BL1) und die zweite Spannungs- quelle geschaltet sind und daß die Vorwiderstände jeweils etwa gleich dem Widerstand (RZ1, RZ2) sind, über den die Busleitung (BL1) an die erste Spannungsquelle (U1) angeschlossen ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2-, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sender (SE1, SE2 ... SEn) Stromquellen enthalten, die zwischen die Busleitung (BL1) und die zweite Spannungsquelle (U2) geschaltet sind und die zum Aussenden von log. "l'r-Signalen eingeprägte Ströme in die Busleitung (BL1) einspeisen.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur symmetrischen Signalübertragung die Busleitung zwei Signaladern (BL21, BL22) aufweist, von denen die erste (BL21) über einen Vorwiderstand (RZ3, RZ4) an die erste Spannungsquelle (Ul) und die zweite (BL22) über einen vQrwiderstand (RZ5, RZ6) an die zweite Spannungsquelle (U2) angeschlossen ist, daß jeder Sender (SE3 ...) zwei parallel ansteuerbare Schaltungsanordnungen (TS2, TS4; TS5, TS6) zum Aufschalten von binären Signalen auf die Busleitung enthält, deren Belastungswiderstand für die jeweilige Signalader mindestens ein Achtel des Wellenwiderstandes beträgt, von denen die eine (TS4; TS6) zwischen die erste Signalader (BL21) und die zweite Spannungsquelle (U2) und die andere (TS2; TS5) zwischen die zweite Signalader (BL22) und die erste Spannungsquelle (U1) geschaltet ist, und daß die Empfänger (EM3 ...t EM 4 ...) auf zwei Schwellwerte (US1, US2) eingestellt sind, die symmetrisch zum Mittelwert der Ausgangsspannungen (U1, U2) der beiden Spannungsquellen liegen, wobei der eine Schwellwert (US1) innerhalb des höheren, auf der ersten Signalader (BL21) bei Einschalten eines Senders auftretenden Spannungsbereichs (U1 - U4) und der andere Schwellwert (US2) innerhalb des niedrigeren, auf der anderen Ader (BL22) bei Einschalten eines Senders auftretenden Spannungsbereichs (U2 - U5) liegt, und daß die Empfänger (EM3 ...; EM4 ...) nur dann log.
    "1"-Signal abgeben, wenn das Signal auf der einen Signalader (BL21) den Schwellwert (US1) unter- und das Signal auf der anderen Signalader (BL22) den anderen Schwellwert (US2) überschreitet.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Signalader (BL21) an ihren Enden über je einen Widerstand (RZ3, RZ4) mit dem halben Wellenwiderstandswert mit der ersten Spannungsquelle (U1) verbunden ist, daß die zweite Signalader (BL22) an ihren Enden über je einen Widerstand (RZ5, RZ6) mit dem halben Wellenwiderstandswert mit der zweiten Spannungsquelle (U2) verbunden ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die log. "1"-Signale auf die Signaladern schaltende Schaltungsanordnungen (SE4, SE5 ...) Stromquellen sind, die eingeprägte Ströme in die Signaladern (BL21, BL22) einspeisen.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eingeprägten Ströme eine solche Stärke haben, daß sie in einem Widerstand von ein Viertel des Wellenwiderstandes einen Spannungsabfall (Ul - U4; U2 - U5) von mindestens der halben Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Spannungsquelle (auf, U2) bewirken.
  9. 9. Schåltungsanordnung nach Anspruch 4 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die log. "1"-Signale auf die Signaladern schaltenden Schaltungsanordnungen elektronische Schalter (TS2, TS4) enthalten, denen Widerstände von mindestens ein Achtel des Wellenwiderstandes- in Reihe geschaltet sind.
  10. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwellwerte (US1, US2) auf die Mittelwerte der Spannungen (U1, U4; U2, U5) eingestellt sind, die auf den Signaladern (bs21, BL22) auftreten, wenn einerseits alle Sender log. "O"-Signal abgeben und andererseits nur ein Sender log. "1"Signal auf die Busleitung schaltet.
  11. 11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e.t , daß die Vorwiderstände, über die die beiden Signaladern (BL21, BL22) an die Spannungsquellen (U1, U2) angeschlossen sind, aus mehreren, entlang der Busleitung (BL1) verteilten Widerständen (R2) bestehen.
  12. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an jedem Sender (SE3 ...; SE4 ...) die Busleitung (BL21, BL22) über einen Widerstand (R2, SPQ) an die erste Spannungsquelle (U1) angeschlossen ist.
  13. 13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Busleitung (BL1; BL21, BL22) zwei Versorgungsleitungen (VL1, VL2) und gegebenenfalls eine Nullpotential führende Leitung parallel gelegt sind, welche jeweils an eine der beiden Spannungsquellen (U1, U2) angeschlossen sind.
  14. 14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Versorgungsleitungen (VL1, VL2) an mehrere, parallel schaltbare und kurzschlußfeste Spannungsquellen angeschlossen sind.
DE19803015661 1980-04-23 1980-04-23 Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen Withdrawn DE3015661A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803015661 DE3015661A1 (de) 1980-04-23 1980-04-23 Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803015661 DE3015661A1 (de) 1980-04-23 1980-04-23 Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3015661A1 true DE3015661A1 (de) 1981-10-29

Family

ID=6100762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803015661 Withdrawn DE3015661A1 (de) 1980-04-23 1980-04-23 Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3015661A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116603A1 (de) * 1982-08-09 1984-08-29 Advanced Micro Devices, Inc. Gerät zum senden und empfangen digitaler signale

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671671A (en) * 1969-06-13 1972-06-20 Yokogawa Electric Works Ltd Pulse transmitting and receiving systems
DE2358879A1 (de) * 1972-12-27 1974-07-04 Ibm Abschlusschaltung fuer eine datensammeluebertragungsleitung
DE2556255A1 (de) * 1975-12-13 1977-06-16 Sem Schwyz Gmbh Elektrische schaltungsanordnung zur wahlweisen ansteuerung einer von mehreren empfangsstellen
DE2721514B1 (de) * 1977-05-12 1978-08-10 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binaeren Eingangssignals in ein Telegrafiesignal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671671A (en) * 1969-06-13 1972-06-20 Yokogawa Electric Works Ltd Pulse transmitting and receiving systems
DE2358879A1 (de) * 1972-12-27 1974-07-04 Ibm Abschlusschaltung fuer eine datensammeluebertragungsleitung
DE2556255A1 (de) * 1975-12-13 1977-06-16 Sem Schwyz Gmbh Elektrische schaltungsanordnung zur wahlweisen ansteuerung einer von mehreren empfangsstellen
DE2721514B1 (de) * 1977-05-12 1978-08-10 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binaeren Eingangssignals in ein Telegrafiesignal

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.KLAUS, "Wie funktioniert der IEC-Bus?", Elektronik (1975) H.4, S.72-78 und H.5, S.73-78 *
K.REISS, "Integrierte Digitalbausteine" 3.Aufl., Siemens AG, 1970, S.191-197 *
P.RUTISHAUSER, "Der Aufbau von Bussystemen", Elektroniker, Nr.5, 1977, S.EL7 bis EL15 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116603A1 (de) * 1982-08-09 1984-08-29 Advanced Micro Devices, Inc. Gerät zum senden und empfangen digitaler signale
EP0116603A4 (de) * 1982-08-09 1984-11-22 Advanced Micro Devices Inc Gerät zum senden und empfangen digitaler signale.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2405416C2 (de) Schaltung zum Erzeugen elektrischer Rechteckimpulse
DE69029606T2 (de) Leistungsschnittstellenschaltung und Verfahren zur Prüfung einer solchen Schaltung
DE2153605C2 (de) Fernüberwachungssystem für ein PCM- Übertragungssystem
DE19725710A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Leistungs- und Datenübermittlung auf gemeinsamen Leitungen
DE102014009932A1 (de) Verfahren, Vorrichtung und Schaltung zum Erkennen eies Fehlers auf einem Differenzbus
DE102013216556B4 (de) Empfangsschaltung
DE69112268T2 (de) Übertragungsgerät zum Senden und Empfangen von Nachrichtensignalen über eine gemeinsame Übertragungsstrecke.
DE2049085B2 (de) Schaltungsanordnung zur Übertragung von Daten zwischen an einer Obertragungsleitungsanordnung angeschlossenen Teilnehmerstellen
DE102010064129A1 (de) Kommunikationssignalverarbeitungsvorrichtung und Kommunikationsvorrichtung
EP0212247A2 (de) Messanordnung mit einer Vielzahl von Messeinheiten
DE2306234A1 (de) Verfahren und system zur signalfernuebertragung
DE2246426B2 (de)
EP2487660B1 (de) Gefahrenmeldeanlage
DE3622800A1 (de) Messanordnung mit einer vielzahl von messeinheiten
DE3015661A1 (de) Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen
DE2025740A1 (de) Sammelleitungsanordnung
DE3700417C2 (de)
DE4210797B4 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Leitung für ein impulsförmiges Signal
DE3601243C2 (de)
DE2839875C2 (de) Verfahren zur Prüfung einer Nachrichtenstation
DE4005339C2 (de)
DE4029556A1 (de) Uebertragungsverfahren und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE1299684B (de) Anordnung zur stoerungsunempfindlichen UEbertragung von binaeren Signalen
DE3625618C2 (de)
EP1193890A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Leitungsdiagnose eines Bussystems

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal