DE4243753C2

DE4243753C2 - Schaltungsanordnung zum Anschließen einer elektrischen Busteilnehmerstation

Info

Publication number: DE4243753C2
Application number: DE19924243753
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Rucks; Adam Dipl Ing Gohlke-Kaluszka
Original assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: DE4243753A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Anschließen einer elektrischen Busteilnehmerstation an einen optischen zweiadrigen zwei Lichtwellenleiter aufweisenden Bus gemäß den Merkmalen der Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der "Target Device Specification 1990, Version 2.0" für die elektronischen Bauelemente 83C592, 80C592 und 87C592 vom August 1990 der Firma Philips bekannt.

Eine elektrische Busschnittstelle, die in der Regel bei den Modulen vorhanden ist, kommt hingegen mit einem dreipoligen Stecker aus. Zur Umrüstung ist dann ein aufwendiger Umbau an den Modulgehäusen erforderlich, da der vorhandene elektrische Stecker nicht benutzt werden kann.

Darüber hinaus ist aus der DE 35 24 430 C2 eine Schaltungsanordnung zum Verbinden von elektrischen Schnittstellen bekannt, die aus einem optischen Verbindungskabel besteht, an dessen Endabschnitten jeweils ein Anschlußstecker angeordnet ist. Die Endabschnitte sind durch jeweils einen Adapter in den Anschlußstecker geführt. Ein optoelektronisches Signalumsetzungsglied in, dem Adapter stellt die Verbindung zwischen den einzelnen Signalleitungen des Verbindungskabels und einer Reihe von Kontakten eines mehrpoligen elektrischen Steckverbinders her. Das Signalumsetzungsglied weist einen optischen Empfänger und einen optischen Sender auf, denen jeweils eine Signalleitung zugeordnet ist. Die Schaltungsanordnung arbeitet voll duplex, da zum Senden und gleichzeitigen Empfangen getrennte Leitungen vorhanden sind. Zur Übertragung der Signale bzw. zur Stromversorgung des Adapters wird auch hier ein mindestens vierpoliger Steckverbinder benötigt.

Die DE 32 41 942 C2 weist eine Schaltungsanordnung auf, die für die optische Informationsübertragung zwischen mehreren elektrischen Teilnehmern ausgelegt ist. Die Sende- und Empfangssignale werden auf separaten Leitungen übertragen, so daß ein bidirektionale und gleichzeitigen Übertragung möglich ist. Die Verbindung zwischen der als Koppelstellen bezeichneten O/E-Wandlern und den Teilnehmern ist nicht beschrieben. Da die Koppelstellen mit jeweils einem Teilnehmer-Eingang und -Ausgang ausgeführt sind, müssen einschließlich der notwendigen Versorgungsleitungen mindestens 4 Leitungen vorhanden sein.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine elektrische Schaltungsanordnung zum Anschluß einer elektrischen Busteilnehmerstation an einen optischen zweiadrigen Bus so zu gestalten, daß herkömmliche elektrische Schnittstellen von Busteilnehmern weiterverwandt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf einer elektrischen Schaltungsanordnung, die den optischen Sender und den optischen Empfänger zu einer Einheit verbindet, die es einem Busteilnehmer ermöglicht, über eine gemeinsame Signalleitung einerseits den Sender zu steuern und andererseits empfangene Signale zu erkennen. Damit kann die Anbindung eines Teilnehmers an den optischen Bus über einen dreipoligen elektrischen Stecker erfolgen.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, daß die Schaltungsanordnung mit einer um einen Pol reduzierten dreipoligen elektrischen Schnittstelle ausgerüstet ist. Bisherige dreipolige Steckverbindungen am Busteilnehmer können auch für einen optischen Bus verwandt werden, ohne einen Gehäuseumbau vorzunehmen. Lediglich der Busteilnehmer muß mit einer einfachen Platinenänderung umgerüstet werden. Durch die kleinere Polzahl ist der bauliche Aufwand für das Schaltungsgehäuse geringer, so daß eine platzsparende Busanbindung möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 näher beschrieben; der Stand der Technik ist in Fig. 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Anpassung elektrischer Busteilnehmer an einen optischen zweiadrigen Bus gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist ein Busteilnehmer 1 und eine von einem Gehäuse 2 umgebene Schaltungsanordnung 3 dargestellt. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Busteilnehmer 1 erfolgt über einen dreipoligen Steckverbinder 4. Zwei Lichtwellenleiter 5, 6 eines optischen Busses 7 sind in das Gehäuse 2 eingeführt und auf eine Leuchtdiode 8 bzw. eine Photodiode 9 gerichtet. Über den Steckverbinder 4 führen eine Versorgungsleitung 10, eine Signalleitung 11 und eine Masseleitung 12 aus der Schaltungsanordnung 3 heraus. Die Versorgungsleitung 10 ist direkt mit einem Widerstand 13 und der Leuchtdiode 8 verbunden. Die Signalleitung 11 ist direkt mit dem Widerstand 13, der Leuchtdiode 8 und einem Widerstand 14 verbunden. Die Masseleitung 12 führt zu einem Transistor 15, der mit dem Widerstand 14 in Kontakt steht. Der Transistor 15 wird über einen Verstärker 16 von der Photodiode 9 angesteuert. Im Busteilnehmer 1 ist ein Schmitt-Trigger 17 angeordnet, der eingangsseitig mit einer Referenzspannung und der Signalleitung 11 verbunden ist, und ausgangsseitig Empfangssignale der weiteren Auswertung zuführt. Zwischen der Signalleitung 11 und der Nasseleitung 12 ist ein Widerstand 18 und ein Transistor 19 in Reihe geschaltet. Der Transistor 19 wird von zu sendenden Signalen angesteuert.

Wenn der Transistor 19 sperrt, ist der Sender 20 inaktiv. Der Zustand des Empfängers 21 kann dann über eine Potentialänderung der Signalleitung 11 vom Busteilnehmer 1 erkannt werden. Der Transistor 15 sperrt, wenn über den Lichtwellenleiter 6 kein Licht übertragen wird. Die Spannung der Signalleitung 11 ist dann nahe der Höhe der Versorgungsspannung. Ein Leckstrom über dem Widerstand 13 verursacht die geringe Abweichung von der Versorgungsspannung. Wird über den Lichtwellenleiter 6 Licht übertragen, so leitet der Transistor 15, und die Spannung der Signalleitung 11 ändert sich entsprechend des Spannungsteilers aus den Widerständen 13 und 14. Die Spannungsänderung wird dann vom Busteilnehmer 1 im Schmitt-Trigger 17 durch Vergleich mit der Referenzspannung als "Empfänger aktiv" interpretiert. Die Widerstände 13 und 14 sind so definiert, daß die Spannung über den Widerstand 13 deutlich kleiner bleibt als die Durchlaßspannung der Leuchtdiode 8. Die Leuchtdiode 8 bleibt dunkel.

Der Sender 20 wird aktiv, wenn der Transistor 19 leitet. Dann fließt ein hoher Strom durch die Leuchtdiode 8 (bestimmt durch den Widerstand 18), der die Leuchtdiode 8 zum Leuchten bringt. Die Spannung der Signalleitung 11 ändert sich dann um die Durchlaßspannung der Leuchtdiode.

Der Stand der Technik gemäß Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung 22, bestehend aus einem optischen Sender 23 und einem optischen Empfänger 24. Der optische Sender 23 wird aus einer Leuchtdiode 8 und einer zugehörigen Treiberschaltung 25 gebildet. Der optische Empfänger 24 besteht aus einer Photodiode 9 und einer zugehörigen Empfängerschaltung 26. Der Sender 23 und der Empfänger 24 bilden zwei unabhängige Einheiten, die mit jeweils einer Signalleitung 27, 28 versehen sind und damit einen vierpoligen elektrischen Steckverbinder 29 als Schnittstelle zum Busteilnehmer 1 benötigen.

Bezugszeichenliste

1 Busteilnehmer
2 Gehäuse
3 Schaltungsanordnung
4 dreipoliger Steckverbinder
5 Lichtwellenleiter
6 Lichtwellenleiter
7 Bus
8 Leuchtdiode
9 Fotodiode
10 Versorgungsleitung
11 Signalleitung
12 Masseleitung
13 Widerstand
14 Widerstand
15 Transistor
16 Verstärker
17 Schmitt-Trigger
18 Widerstand
19 Transistor
20 Sender
21 Empfänger
22 Schaltungsanordnung
23 Sender
24 Empfänger
25 Treiberschaltung
26 Empfängerschaltung
27 Signalleitung
28 Signalleitung
29 vierpoliger Steckverbinder

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Anschließen einer elektrischen Busteilnehmerstation an einen optischen zweiadrigen, zwei Lichtwellenleiter aufweisenden Bus

- mit einem ersten elektrischen Signalweg von der Busteilnehmerstation zu einer vor der Eingangsseite des ersten Lichtwellenleiters (5) angeordneten Leuchtdiode (8),
- mit einem zweiten elektrischen Signalweg von der elektrischen Anschlußseite einer vor der Ausgangsseite des anderen Lichtwellenleiters (6) angeordneten Empfangsphotodiode (9) zur Busteilnehmerstation
- und mit einem mehrpoligen Stecker zur Aufnahme der der Busteilnehmerstation zugewandten Enden des elektrischen Signalweges und zum Anschluß an eine entsprechende Buchse an der Busteilnehmerstation,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Signalweg durch einen einzigen Signalweg (11) gebildet sind, derart, daß

- dieser einzige Signalweg (11) direkt mit dem ersten Anschluß eines ersten Widerstandes (13), dem ersten Anschluß eines zweiten Widerstandes (14) und der Kathode der Leuchtdiode (8),
- die Versorgungsleitung (10) direkt mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstandes (13) und der Anode der Leuchtdiode (8) und
- die Masseleitung (12) über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (15) mit dem zweiten Anschluß des zweiten Widerstandes (14) verbunden ist, wobei der Transistor (15) von einer Photodiode (9) gesteuert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (10), eine Masseleitung (12) und die elektrische Signalleitung (11) über einen dreipoligen elektrischen Steckverbinder (4) mit dem Busteilnehmer (1) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (10, 11, 12), der Steckverbinder (4), der erste Widerstand (13), der zweite Widerstand (14), die Leuchtdiode (8), die Photodiode (9) und der Transistor (15) in einem Gehäuse (2) angeordnet sind.