JP2001067580A - 相互に分離された給電線路を備える回路部分間で信号を結合する回路装置 - Google Patents
相互に分離された給電線路を備える回路部分間で信号を結合する回路装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相互に分離された給電線路を備える回路部分
間で信号を結合する回路装置を改善して、静的および動
的信号を高い信頼性でコスト的に有利に伝送する可能と
すること。 【解決手段】 この回路装置は、第1回路部分と、少な
くとも1つの別の回路部分とからなり、1つまたは複数
の信号経路が、第1回路部分と1つまたは複数の別の回
路部分との間にあり、各信号経路に、有効信号を容量的
に伝送する結合コンデンサが設けられており、各回路部
分には、有効信号を送受信するために、結合コンデンサ
の両側に論理ユニットが設けられており、回路部分の少
なくとも1つに、クロック信号を論理ユニットに出力す
るクロック発生器が設けられており、この論理ユニット
では有効信号が、送信側でも受信側でもクロック信号
に、それぞれ「排他的論理和」機能を介して結合されて
いることを特徴とする回路装置を構成する。
間で信号を結合する回路装置を改善して、静的および動
的信号を高い信頼性でコスト的に有利に伝送する可能と
すること。 【解決手段】 この回路装置は、第1回路部分と、少な
くとも1つの別の回路部分とからなり、1つまたは複数
の信号経路が、第1回路部分と1つまたは複数の別の回
路部分との間にあり、各信号経路に、有効信号を容量的
に伝送する結合コンデンサが設けられており、各回路部
分には、有効信号を送受信するために、結合コンデンサ
の両側に論理ユニットが設けられており、回路部分の少
なくとも1つに、クロック信号を論理ユニットに出力す
るクロック発生器が設けられており、この論理ユニット
では有効信号が、送信側でも受信側でもクロック信号
に、それぞれ「排他的論理和」機能を介して結合されて
いることを特徴とする回路装置を構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相互に分離された
給電線路を備える回路部分間で信号を結合する、例えば
自動車に適用される回路装置に関する。自動車では、他
の自動車装置と通信するデータ検出器が設けられてお
り、このデータ検出器およびこれと信号を交換する自動
車装置は、相互に導電分離された給電線路に接続されて
いる。したがって本発明は、例えばデータ検出器に配置
される回路装置に関し、ここでこの回路装置によって、
点火に関連する、自動車の機器および装置と、点火に関
連しない機器および装置との間で信号を結合する。
給電線路を備える回路部分間で信号を結合する、例えば
自動車に適用される回路装置に関する。自動車では、他
の自動車装置と通信するデータ検出器が設けられてお
り、このデータ検出器およびこれと信号を交換する自動
車装置は、相互に導電分離された給電線路に接続されて
いる。したがって本発明は、例えばデータ検出器に配置
される回路装置に関し、ここでこの回路装置によって、
点火に関連する、自動車の機器および装置と、点火に関
連しない機器および装置との間で信号を結合する。
【0002】
【従来の技術】データ検出器、例えばタコグラフは自動
車において、他の自動車装置、例えば車速センサ、車速
制限器、組み合わせ装置、または類似の機器および装置
に、データおよび信号を交換するために接続されてお
り、ここでこれらの機器および装置は、その動作電圧を
受け取るために異なる給電線路に接続することができ
る。自動車では常時プラス(Dauerplus)が使用されてい
る。ここで常時プラスとは直接、または安全装置ないし
は電流制限素子を介して導かれる、自動車バッテリから
の電気エネルギー供給源を意味する。さらにこの常時プ
ラスから導電分離された給電線路があり、この給電線路
は自動車の点火装置および/またはメインスイッチに接
続可能である。
車において、他の自動車装置、例えば車速センサ、車速
制限器、組み合わせ装置、または類似の機器および装置
に、データおよび信号を交換するために接続されてお
り、ここでこれらの機器および装置は、その動作電圧を
受け取るために異なる給電線路に接続することができ
る。自動車では常時プラス(Dauerplus)が使用されてい
る。ここで常時プラスとは直接、または安全装置ないし
は電流制限素子を介して導かれる、自動車バッテリから
の電気エネルギー供給源を意味する。さらにこの常時プ
ラスから導電分離された給電線路があり、この給電線路
は自動車の点火装置および/またはメインスイッチに接
続可能である。
【0003】自動車に配置されたタコグラフは、ドライ
バの操作および自動車の運動を持続的に記録するという
目的のために、常時プラスに接続された回路部分を有す
る。しかしながらタコグラフは、動作電圧が点火装置お
よび/またはメインスイッチの操作によってはじめて導
通される自動車の装置とも通信する。ここでこの導通さ
れる動作電圧は、回路部分のエネルギー供給にも使用さ
れ、ここでこの回路部分はタコグラフに配置されてはい
るが自動車の装置に接続されており、この装置からタコ
グラフが記録すべき信号を受け取る。したがってタコグ
ラフには相異なる給電線路に接続された回路部分があ
り、タコグラフ内においてもこれらの回路部分間で性質
の異なる信号を交換しなければならない。このような信
号とは、静的な信号または低周波信号でも、MHz範囲
にまでおよぶ周波数の動的な信号でもよい。さらにタコ
グラフと自動車の残りの装置との間で、デジタル信号お
よびデータを、データバス例えばCANバスを介して交
換することも増えている。
バの操作および自動車の運動を持続的に記録するという
目的のために、常時プラスに接続された回路部分を有す
る。しかしながらタコグラフは、動作電圧が点火装置お
よび/またはメインスイッチの操作によってはじめて導
通される自動車の装置とも通信する。ここでこの導通さ
れる動作電圧は、回路部分のエネルギー供給にも使用さ
れ、ここでこの回路部分はタコグラフに配置されてはい
るが自動車の装置に接続されており、この装置からタコ
グラフが記録すべき信号を受け取る。したがってタコグ
ラフには相異なる給電線路に接続された回路部分があ
り、タコグラフ内においてもこれらの回路部分間で性質
の異なる信号を交換しなければならない。このような信
号とは、静的な信号または低周波信号でも、MHz範囲
にまでおよぶ周波数の動的な信号でもよい。さらにタコ
グラフと自動車の残りの装置との間で、デジタル信号お
よびデータを、データバス例えばCANバスを介して交
換することも増えている。
【0004】ここで例としてタコグラフが選択されたデ
ータ検出器には、相異なる給電線路に接続され、相互に
通信する回路部分が設けられているため、様々な問題が
生ずる。例えば障害が信号伝送時に、アース電位が異な
るために、自動車に配置されたハーネスに沿った電圧降
下によって発生する。データ検出器からこれに接続され
た、自動車の装置に格別の電流が流れてはならず、また
このような電流がこれらの外部装置からデータ検出器に
流れ込んではならない。しかしこのようなことは、導通
制御可能な給電線路では、この給電線路に配属されたマ
イナス線路、すなわち各給電線路に印加される電圧の基
準であるアース電位に対する線路を遮断する場合に発生
するおそれがある。
ータ検出器には、相異なる給電線路に接続され、相互に
通信する回路部分が設けられているため、様々な問題が
生ずる。例えば障害が信号伝送時に、アース電位が異な
るために、自動車に配置されたハーネスに沿った電圧降
下によって発生する。データ検出器からこれに接続され
た、自動車の装置に格別の電流が流れてはならず、また
このような電流がこれらの外部装置からデータ検出器に
流れ込んではならない。しかしこのようなことは、導通
制御可能な給電線路では、この給電線路に配属されたマ
イナス線路、すなわち各給電線路に印加される電圧の基
準であるアース電位に対する線路を遮断する場合に発生
するおそれがある。
【0005】このような不所望の影響を回避するため
に、例えばフォトカプラまたは高抵抗の直列抵抗を信号
経路に挿入することができる。しかしながらこのような
やり方の欠点は、高速な信号伝送に適したフォトカプラ
は比較的高価であることと、高抵抗の直列抵抗を使用す
る場合に、データ検出器内の動作電圧の複数のアース電
位が相互にわずかしか偏差しないようにし、これによっ
て各回路部分に配置された信号受信器の内部切り替え閾
値を上回らないようにしなければならないことである。
しかしながらこのような条件が守られることを、自動車
に対する通常の動作条件のもとではつねに保証すること
はできない。
に、例えばフォトカプラまたは高抵抗の直列抵抗を信号
経路に挿入することができる。しかしながらこのような
やり方の欠点は、高速な信号伝送に適したフォトカプラ
は比較的高価であることと、高抵抗の直列抵抗を使用す
る場合に、データ検出器内の動作電圧の複数のアース電
位が相互にわずかしか偏差しないようにし、これによっ
て各回路部分に配置された信号受信器の内部切り替え閾
値を上回らないようにしなければならないことである。
しかしながらこのような条件が守られることを、自動車
に対する通常の動作条件のもとではつねに保証すること
はできない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、相互
に分離された給電線路を備える回路部分間で信号を結合
する回路装置を改善し、これによって上記の動作条件の
下で、静的および動的信号を高い信頼性で、障害なし
に、かつコスト的に有利に伝送する回路装置を提供する
ことである。
に分離された給電線路を備える回路部分間で信号を結合
する回路装置を改善し、これによって上記の動作条件の
下で、静的および動的信号を高い信頼性で、障害なし
に、かつコスト的に有利に伝送する回路装置を提供する
ことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、相互に分離された給電線路を備える回路部分間で信
号を結合するための回路装置において、この回路装置
は、第1回路部分と、少なくとも1つの別の回路部分と
からなり、第1回路部分は第1給電線路と第1アース電
位とに接続されており、前記の少なくとも1つの別の回
路部分は、第1給電線路とは異なる、第2給電線路と所
属の第2アース電位とに接続されており、前記の少なく
とも1つの別の回路部分のうちの1つでは、給電線路ま
たはアース電位に対する所属の線路が導通または遮断可
能であり、1つまたは複数の信号経路が、第1回路部分
と前記の少なくとも1つの別の回路部分との間にあり、
各信号経路に、有効信号を第1回路部分と前記の少なく
とも1つの別の回路部分との間で容量的に伝送する結合
コンデンサが設けられており、各回路部分には、信号経
路を介して伝送される有効信号を送受信するために、結
合コンデンサの両側に論理ユニットが設けられており、
回路部分の少なくとも1つに、クロック信号を論理ユニ
ットに出力するクロック発生器が設けられており、論理
ユニットでは伝送すべき有効信号が、送信側でも受信側
でもクロック信号に、それぞれ「排他的論理和」機能を
介して結合されることを特徴とする相互に分離された給
電線路を備える回路部分間で信号を結合するための回路
装置を構成することによって解決される。
り、相互に分離された給電線路を備える回路部分間で信
号を結合するための回路装置において、この回路装置
は、第1回路部分と、少なくとも1つの別の回路部分と
からなり、第1回路部分は第1給電線路と第1アース電
位とに接続されており、前記の少なくとも1つの別の回
路部分は、第1給電線路とは異なる、第2給電線路と所
属の第2アース電位とに接続されており、前記の少なく
とも1つの別の回路部分のうちの1つでは、給電線路ま
たはアース電位に対する所属の線路が導通または遮断可
能であり、1つまたは複数の信号経路が、第1回路部分
と前記の少なくとも1つの別の回路部分との間にあり、
各信号経路に、有効信号を第1回路部分と前記の少なく
とも1つの別の回路部分との間で容量的に伝送する結合
コンデンサが設けられており、各回路部分には、信号経
路を介して伝送される有効信号を送受信するために、結
合コンデンサの両側に論理ユニットが設けられており、
回路部分の少なくとも1つに、クロック信号を論理ユニ
ットに出力するクロック発生器が設けられており、論理
ユニットでは伝送すべき有効信号が、送信側でも受信側
でもクロック信号に、それぞれ「排他的論理和」機能を
介して結合されることを特徴とする相互に分離された給
電線路を備える回路部分間で信号を結合するための回路
装置を構成することによって解決される。
【0008】本発明の有利な発展形態と実施形態は従属
請求項に記載されている。
請求項に記載されている。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、導電分離された
回路部分を容量的に結合することに関連して、伝送すべ
き信号を強制的にクロッキングし、これによって静的お
よび低周波数の有効信号も、結合コンデンサを備える信
号経路を介して伝送できるようにすることである。さら
に本発明の解決手段は、回路装置内に信号受信側装置の
入力電圧範囲を、信号送信側の装置の出力電圧範囲との
関係で安定化する手段を含んでおり、これによって自動
車の厳しい環境においても静的および動的信号を高い信
頼性で、障害なしに、またコスト的に有利に伝送するこ
とができる。
回路部分を容量的に結合することに関連して、伝送すべ
き信号を強制的にクロッキングし、これによって静的お
よび低周波数の有効信号も、結合コンデンサを備える信
号経路を介して伝送できるようにすることである。さら
に本発明の解決手段は、回路装置内に信号受信側装置の
入力電圧範囲を、信号送信側の装置の出力電圧範囲との
関係で安定化する手段を含んでおり、これによって自動
車の厳しい環境においても静的および動的信号を高い信
頼性で、障害なしに、またコスト的に有利に伝送するこ
とができる。
【0010】本発明の回路装置の基本構造を示す図に関
連して、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
連して、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
【0011】
【実施例】相互に分離された給電線路を備える回路部分
間で信号を結合する本発明の回路装置は、第1回路部分
1と、少なくとも1つの別の回路部分2とからなる。こ
こで第1回路部分1は、第1給電線路3と第1アース電
位GND1とに接続されており、前記の少なくとも1つ
の別の回路部分2は、第1給電線路3とは異なる給電線
路4と第2アース電位GND2とに接続されている。こ
こで少なくともこの別の回路部分2において給電線路4
またはアース電位GND2に対する所属の線路を、導通
または遮断することができる。図示の実施例では第1回
路部分1を、自動車のバッテリの常時プラス端子に接続
することができる。これに対して別の回路部分2には給
電線路4によって電流が供給され、この給電線路4は、
自動車の点火装置および/またはエネルギー供給のため
のメインスイッチを操作することによって導通され、ま
た場合によってはその安定化のために直列に接続された
制御器を介して導かれる。図では1点鎖線によって、2
つの回路部分1および2が導電分離されていることが示
されている。回路部分1および2に示されたアース電位
は通常、相異なり、したがってGND1により第1の、
例えば常時プラスから給電される回路部分1に対するア
ース電位を表し、またGND2により別の回路部分2に
対するアース電位を表す。これによって回路部分1内に
配置された電子構成素子に印加されるすべての電圧の基
準をアース電位GND1にすることができる。これに対
して回路部分2内に配置されたすべての電子構成素子に
対して相応のことがアース電位GND2に関連して当て
はまる。
間で信号を結合する本発明の回路装置は、第1回路部分
1と、少なくとも1つの別の回路部分2とからなる。こ
こで第1回路部分1は、第1給電線路3と第1アース電
位GND1とに接続されており、前記の少なくとも1つ
の別の回路部分2は、第1給電線路3とは異なる給電線
路4と第2アース電位GND2とに接続されている。こ
こで少なくともこの別の回路部分2において給電線路4
またはアース電位GND2に対する所属の線路を、導通
または遮断することができる。図示の実施例では第1回
路部分1を、自動車のバッテリの常時プラス端子に接続
することができる。これに対して別の回路部分2には給
電線路4によって電流が供給され、この給電線路4は、
自動車の点火装置および/またはエネルギー供給のため
のメインスイッチを操作することによって導通され、ま
た場合によってはその安定化のために直列に接続された
制御器を介して導かれる。図では1点鎖線によって、2
つの回路部分1および2が導電分離されていることが示
されている。回路部分1および2に示されたアース電位
は通常、相異なり、したがってGND1により第1の、
例えば常時プラスから給電される回路部分1に対するア
ース電位を表し、またGND2により別の回路部分2に
対するアース電位を表す。これによって回路部分1内に
配置された電子構成素子に印加されるすべての電圧の基
準をアース電位GND1にすることができる。これに対
して回路部分2内に配置されたすべての電子構成素子に
対して相応のことがアース電位GND2に関連して当て
はまる。
【0012】第1回路部分1と、1つまたは複数の別の
回路部分2との間には、1つまたは複数の信号経路6,
7,8,9がある。この実施例では、それぞれ2つの信
号経路6および7または8および9が、回路部分1と回
路部分2との間の各伝送方向に対して選択されており、
また付加的にクロック信号TSを伝送するために経路5
が選択されている。このクロック信号TSについては以
下に詳しく説明する。各信号経路6,7,8,9および
クロック信号TSを伝送する経路5には、結合コンデン
サ10,11,12,13,14が設けられており、こ
れによって信号を第1回路部分と、1つまたは複数の第
2回路部分との間で容量的に伝送する。ここで推奨され
るのは、これらの結合コンデンサ10,11,12,1
3,14の容量を比較的小さく、そしてその阻止電圧を
適切に高く選択することである。
回路部分2との間には、1つまたは複数の信号経路6,
7,8,9がある。この実施例では、それぞれ2つの信
号経路6および7または8および9が、回路部分1と回
路部分2との間の各伝送方向に対して選択されており、
また付加的にクロック信号TSを伝送するために経路5
が選択されている。このクロック信号TSについては以
下に詳しく説明する。各信号経路6,7,8,9および
クロック信号TSを伝送する経路5には、結合コンデン
サ10,11,12,13,14が設けられており、こ
れによって信号を第1回路部分と、1つまたは複数の第
2回路部分との間で容量的に伝送する。ここで推奨され
るのは、これらの結合コンデンサ10,11,12,1
3,14の容量を比較的小さく、そしてその阻止電圧を
適切に高く選択することである。
【0013】図示の実施例では、給電線路を導通制御す
ることのできる回路部分2、すなわち例えば点火装置に
依存する回路部分2に、クロック発生器15が設けられ
ており、このクロック発生器15はそのクロック信号T
Sを第1回路部分1にも供給する。このクロック発生器
15は、任意のデジタル交番信号を形成することができ
る。連続的な方形波信号が選択された場合、このクロッ
ク信号TSの位相、周波数またはパルス幅の少なくとも
1つが、回路部分1と2の間で伝送されるすべての有効
信号N1,N2,N3,N4と異なるように注意する必
要がある。ここで重要なのは、クロック信号TSが、伝
送すべき有効信号N1,N2,N3,N4と等しくない
ことである。原理的にはクロック発生器15を、持続的
に給電される回路部分1に配置することも可能であり、
または両方の回路部分1および2に1つずつクロック発
生器を設けることもできる。1つずつクロック発生器を
設けた場合、相互に依存しないクロック信号も、別個の
経路を介して一方の回路部分から他方の回路部分に伝送
しなければならない。
ることのできる回路部分2、すなわち例えば点火装置に
依存する回路部分2に、クロック発生器15が設けられ
ており、このクロック発生器15はそのクロック信号T
Sを第1回路部分1にも供給する。このクロック発生器
15は、任意のデジタル交番信号を形成することができ
る。連続的な方形波信号が選択された場合、このクロッ
ク信号TSの位相、周波数またはパルス幅の少なくとも
1つが、回路部分1と2の間で伝送されるすべての有効
信号N1,N2,N3,N4と異なるように注意する必
要がある。ここで重要なのは、クロック信号TSが、伝
送すべき有効信号N1,N2,N3,N4と等しくない
ことである。原理的にはクロック発生器15を、持続的
に給電される回路部分1に配置することも可能であり、
または両方の回路部分1および2に1つずつクロック発
生器を設けることもできる。1つずつクロック発生器を
設けた場合、相互に依存しないクロック信号も、別個の
経路を介して一方の回路部分から他方の回路部分に伝送
しなければならない。
【0014】各回路部分1および2には、伝送すべき有
効信号N1,N2,N3,N4を送受信するために信号
経路6,7,8,9に、結合コンデンサ11,12,1
3,14の両側において論理ユニット16,17,1
8,19,20,21,22,23が設けられている。
これらの論理ユニットは、送信側でも受信側でも伝送す
べき有効信号N1,N2,N3,N4をクロック信号T
Sにそれぞれ「排他論理和」機能を介して結合する。こ
れによって信号経路6,7,8,9を介して、静的およ
び低周波の有効信号N1,N2,N3,N4も伝送する
ことができる。これらの有効信号の時間特性は、電圧レ
ベルのドリフトが発生し得る時間の間、前記の信号が送
信側で所定の信号レベルにとどまることを特徴とする。
ここで前記の電圧レベルのドリフトは、信号経路6,
7,8,9の受信側において、結合コンデンサ11,1
2,13,14の時間特性と、これに関連して結合コン
デンサ11,12,13,14を流れる電流とによって
生じるドリフトである。しかしこれは本発明では強制的
なクロックキングによって阻止される。この強制的なク
ロックキングは、有効信号N1,N2,N3,N4とク
ロック信号TSとを、「排他的論理和」機能を介して結
合することによって行われる。
効信号N1,N2,N3,N4を送受信するために信号
経路6,7,8,9に、結合コンデンサ11,12,1
3,14の両側において論理ユニット16,17,1
8,19,20,21,22,23が設けられている。
これらの論理ユニットは、送信側でも受信側でも伝送す
べき有効信号N1,N2,N3,N4をクロック信号T
Sにそれぞれ「排他論理和」機能を介して結合する。こ
れによって信号経路6,7,8,9を介して、静的およ
び低周波の有効信号N1,N2,N3,N4も伝送する
ことができる。これらの有効信号の時間特性は、電圧レ
ベルのドリフトが発生し得る時間の間、前記の信号が送
信側で所定の信号レベルにとどまることを特徴とする。
ここで前記の電圧レベルのドリフトは、信号経路6,
7,8,9の受信側において、結合コンデンサ11,1
2,13,14の時間特性と、これに関連して結合コン
デンサ11,12,13,14を流れる電流とによって
生じるドリフトである。しかしこれは本発明では強制的
なクロックキングによって阻止される。この強制的なク
ロックキングは、有効信号N1,N2,N3,N4とク
ロック信号TSとを、「排他的論理和」機能を介して結
合することによって行われる。
【0015】信号経路6,7,8または9に配置された
結合コンデンサ11,12,13または14を介して伝
送されるべき有効信号N1,N2,N3またはN4は、
端子a,b,cまたはdにおいて回路装置に供給され、
端子e,f,gまたはhにおいて取り出すことができ
る。本発明に従って有効信号N1,N2,N3,N4と
クロック信号TSとを結合することにより、供給された
有効信号N1,N2,N3,N4から混合信号M1,M
2,M3,M4が得られる。したがって送信側の論理ユ
ニット16,18,20,22は、伝送すべき有効信号
N1,N2,N3,N4を符号化し、受信側の論理ユニ
ット17,19,21,23はこの信号を復号する。図
1で参照符号N1,N2,N3,N4およびM1,M
2,M3,M4が付された水平方向の矢印は信号の伝送
方向を示しており、これによって図示の論理ユニット1
6,17,18,19,20,21,22,23のうち
のどれが送信の機能を有し、どれが受信の機能を有する
かが容易に分かる。
結合コンデンサ11,12,13または14を介して伝
送されるべき有効信号N1,N2,N3またはN4は、
端子a,b,cまたはdにおいて回路装置に供給され、
端子e,f,gまたはhにおいて取り出すことができ
る。本発明に従って有効信号N1,N2,N3,N4と
クロック信号TSとを結合することにより、供給された
有効信号N1,N2,N3,N4から混合信号M1,M
2,M3,M4が得られる。したがって送信側の論理ユ
ニット16,18,20,22は、伝送すべき有効信号
N1,N2,N3,N4を符号化し、受信側の論理ユニ
ット17,19,21,23はこの信号を復号する。図
1で参照符号N1,N2,N3,N4およびM1,M
2,M3,M4が付された水平方向の矢印は信号の伝送
方向を示しており、これによって図示の論理ユニット1
6,17,18,19,20,21,22,23のうち
のどれが送信の機能を有し、どれが受信の機能を有する
かが容易に分かる。
【0016】クロック発生器15と、受信側の論理ユニ
ット17,19,21,23とは有利には2つの回路部
分1および2において、適合化装置24または25を介
して相互に接続されており、これによって受信側の論理
ユニット17,19,21,23に供給されるクロック
信号TSがつぎのように時間的に適合される。すなわち
信号経路6,7,8,9を介して伝送される混合信号M
1,M2,M3,M4の伝搬時間が、送信側論理ユニッ
ト16,18,20,22で遅延されるのと同程度にな
るように適合される。
ット17,19,21,23とは有利には2つの回路部
分1および2において、適合化装置24または25を介
して相互に接続されており、これによって受信側の論理
ユニット17,19,21,23に供給されるクロック
信号TSがつぎのように時間的に適合される。すなわち
信号経路6,7,8,9を介して伝送される混合信号M
1,M2,M3,M4の伝搬時間が、送信側論理ユニッ
ト16,18,20,22で遅延されるのと同程度にな
るように適合される。
【0017】信号経路6,7,8,9およびクロック信
号TSのための経路5を流れる電流を制限するために、
結合コンデンサ10,11,12,13,14にそれぞ
れ直列に抵抗26,27,28,29,30を配置する
と有利である。このような不所望の電流は、例えば、回
路部分2において給電線路4または所属のアース電位G
ND2に対する線路を導通または遮断する場合に発生す
る。結合コンデンサ10,11,12,13,14のう
ちに1つに短絡が発生した欠陥の場合にも、導電的に結
合された電流を回避するために、結合コンデンサ10,
11,12,13,14にそれぞれ、直列に別のコンデ
ンサを追加することができる。これは図1では例えば信
号経路7においてコンデンサ40によって示されてい
る。
号TSのための経路5を流れる電流を制限するために、
結合コンデンサ10,11,12,13,14にそれぞ
れ直列に抵抗26,27,28,29,30を配置する
と有利である。このような不所望の電流は、例えば、回
路部分2において給電線路4または所属のアース電位G
ND2に対する線路を導通または遮断する場合に発生す
る。結合コンデンサ10,11,12,13,14のう
ちに1つに短絡が発生した欠陥の場合にも、導電的に結
合された電流を回避するために、結合コンデンサ10,
11,12,13,14にそれぞれ、直列に別のコンデ
ンサを追加することができる。これは図1では例えば信
号経路7においてコンデンサ40によって示されてい
る。
【0018】本発明の回路装置を製作するために、論理
ユニット16,17,18,19,20,21,22,
23をHCMOSゲートによって実現すると有利である
ことが分かった。それはこれらが自動車において通常与
えられる動作条件の下で、信号経路6,7,8,9を介
して伝送される混合信号M1,M2,M3,M4を高い
信頼性で解釈できるからである。このようなゲートは、
高抵抗の信号入力側と、要求される適用事例に適切な入
力回路とを有する。
ユニット16,17,18,19,20,21,22,
23をHCMOSゲートによって実現すると有利である
ことが分かった。それはこれらが自動車において通常与
えられる動作条件の下で、信号経路6,7,8,9を介
して伝送される混合信号M1,M2,M3,M4を高い
信頼性で解釈できるからである。このようなゲートは、
高抵抗の信号入力側と、要求される適用事例に適切な入
力回路とを有する。
【0019】第1回路部分1に配置されており、したが
って持続的に給電される論理ユニット17および19な
らびに適合化装置25における誤動作を回避するために
推奨されるのは、この回路部分1にある受信側の論理ユ
ニット17および19、ならびに場合によってはそこに
同様に設けられている適合化装置25にそれぞれ抵抗3
5,36,37を設けることである。ここでこの抵抗
は、結合コンデンサ10,11,12に接続された論理
ユニット17および19ないしは適合化装置25の入力
側を(図示のように)アース電位GND1に固定する。
しかしながら択一的に論理ユニット17および19ない
しは適合化装置25の入力側をこの回路部分1の給電電
圧に固定することもできる。上記の論理ユニット17お
よび19ならびに適合化装置25の入力側に印加される
電圧レベルは、本発明の回路装置を実施するために上記
のような論理ユニットを使用する場合、HCMOSゲー
トのアナログの中間領域にとどまってはならない。そう
でないとHCMOSゲートに例えば発振など不所望の影
響がその出力側に発生し、また電流消費が高まってしま
うおそれがあるからである。電圧レベルをHCMOSゲ
ートの入力側で抵抗35,36,37によって固定する
代わりに、HCMOSゲートの入力側にシュミットトリ
ガを前置接続することも可能である。
って持続的に給電される論理ユニット17および19な
らびに適合化装置25における誤動作を回避するために
推奨されるのは、この回路部分1にある受信側の論理ユ
ニット17および19、ならびに場合によってはそこに
同様に設けられている適合化装置25にそれぞれ抵抗3
5,36,37を設けることである。ここでこの抵抗
は、結合コンデンサ10,11,12に接続された論理
ユニット17および19ないしは適合化装置25の入力
側を(図示のように)アース電位GND1に固定する。
しかしながら択一的に論理ユニット17および19ない
しは適合化装置25の入力側をこの回路部分1の給電電
圧に固定することもできる。上記の論理ユニット17お
よび19ならびに適合化装置25の入力側に印加される
電圧レベルは、本発明の回路装置を実施するために上記
のような論理ユニットを使用する場合、HCMOSゲー
トのアナログの中間領域にとどまってはならない。そう
でないとHCMOSゲートに例えば発振など不所望の影
響がその出力側に発生し、また電流消費が高まってしま
うおそれがあるからである。電圧レベルをHCMOSゲ
ートの入力側で抵抗35,36,37によって固定する
代わりに、HCMOSゲートの入力側にシュミットトリ
ガを前置接続することも可能である。
【0020】回路部分1と回路部分2との間で正確な信
号伝送を可能とするために、結合コンデンサ11,1
2,13,14を介して伝送される混合信号M1,M
2,M3,M4の電位、または結合コンデンサ10を介
して伝送されるクロック信号TSの電位が、受信側の論
理ユニット17,19,21,23または適合化装置2
5によって信号が評価可能である入力電圧範囲を下回っ
たり、上回ったりしないことを保証しなければならな
い。伝送される信号の電位が、入力電圧範囲の上の限界
値を上回りそうになると、通常は高抵抗であるが論理ユ
ニット17,19,21,23の入力側または適合化装
置25の入力側が導通し、これによって電流がこの入力
側に流れ込む。伝送される信号の電位が、入力電圧範囲
の下の限界値を下回りそうになると、通常は高抵抗であ
るが論理ユニット17,19,21,23の入力側また
は適合化装置25の入力側が導通し、これによって電流
がこの入力側から流れ出す。この機能は、例えば、論理
ユニットまたは適合化装置25の入力側に前置接続され
たダイオード回路、または論理ユニットないしは適合化
装置25に組み込まれたダイオード回路によって実現可
能である。図1で信号経路9において示した例では、2
つのダイオード38および39からなるダイオード回路
によって、入力電圧範囲の限界値と、アース電位GND
2ないしは給電線路4の電位との間で所定の間隔が得ら
れる。送信側の論理ユニット16,18,20,22の
出力電圧偏移およびクロック発生器15の出力電圧偏移
が、受信側の論理ユニット17,19,21,23の入
力電圧範囲および適合化装置25の入力電圧範囲に適合
調整されることが理解されよう。定常状態では結合コン
デンサ10,11,12,13,14に、関係するアー
ス電位GND1とGND2との間の電位差が印加され
る。
号伝送を可能とするために、結合コンデンサ11,1
2,13,14を介して伝送される混合信号M1,M
2,M3,M4の電位、または結合コンデンサ10を介
して伝送されるクロック信号TSの電位が、受信側の論
理ユニット17,19,21,23または適合化装置2
5によって信号が評価可能である入力電圧範囲を下回っ
たり、上回ったりしないことを保証しなければならな
い。伝送される信号の電位が、入力電圧範囲の上の限界
値を上回りそうになると、通常は高抵抗であるが論理ユ
ニット17,19,21,23の入力側または適合化装
置25の入力側が導通し、これによって電流がこの入力
側に流れ込む。伝送される信号の電位が、入力電圧範囲
の下の限界値を下回りそうになると、通常は高抵抗であ
るが論理ユニット17,19,21,23の入力側また
は適合化装置25の入力側が導通し、これによって電流
がこの入力側から流れ出す。この機能は、例えば、論理
ユニットまたは適合化装置25の入力側に前置接続され
たダイオード回路、または論理ユニットないしは適合化
装置25に組み込まれたダイオード回路によって実現可
能である。図1で信号経路9において示した例では、2
つのダイオード38および39からなるダイオード回路
によって、入力電圧範囲の限界値と、アース電位GND
2ないしは給電線路4の電位との間で所定の間隔が得ら
れる。送信側の論理ユニット16,18,20,22の
出力電圧偏移およびクロック発生器15の出力電圧偏移
が、受信側の論理ユニット17,19,21,23の入
力電圧範囲および適合化装置25の入力電圧範囲に適合
調整されることが理解されよう。定常状態では結合コン
デンサ10,11,12,13,14に、関係するアー
ス電位GND1とGND2との間の電位差が印加され
る。
【0021】クロック信号TSは通常、方形波信号とし
て構成される。ここではクロック信号TSの周波数を高
く選択し、これによってクロック信号TSのクロック持
続時間が、受信側の論理ユニット17,19,21,2
3の信号入力側ならびに適合化装置25の信号入力側に
流れ込む電流またはここから流れ出す電流に対して生じ
る時定数よりも格段に短くなるようにする。クロック信
号TSの周波数をこのように設定するのは、伝送される
信号によって形成される電圧レベルが、クロック信号T
Sの経路5ならびに信号経路6,7,8,9に対する入
力側で、上記の時定数によって損なわれないようにする
ためである。クロック信号TSを伝送するための経路5
ならびに信号経路6および7では、時定数は実質的に結
合コンデンサ10,11,12および受信側に配置され
た抵抗35,36,37とに関連して決定される。信号
経路8および9ではそれぞれの時定数が、結合コンデン
サ13,14のキャパシタンスと、配属された論理ユニ
ット21,23の内部的な入力側回路とから得られる。
て構成される。ここではクロック信号TSの周波数を高
く選択し、これによってクロック信号TSのクロック持
続時間が、受信側の論理ユニット17,19,21,2
3の信号入力側ならびに適合化装置25の信号入力側に
流れ込む電流またはここから流れ出す電流に対して生じ
る時定数よりも格段に短くなるようにする。クロック信
号TSの周波数をこのように設定するのは、伝送される
信号によって形成される電圧レベルが、クロック信号T
Sの経路5ならびに信号経路6,7,8,9に対する入
力側で、上記の時定数によって損なわれないようにする
ためである。クロック信号TSを伝送するための経路5
ならびに信号経路6および7では、時定数は実質的に結
合コンデンサ10,11,12および受信側に配置され
た抵抗35,36,37とに関連して決定される。信号
経路8および9ではそれぞれの時定数が、結合コンデン
サ13,14のキャパシタンスと、配属された論理ユニ
ット21,23の内部的な入力側回路とから得られる。
【0022】送信側の論理ユニット16,18,20,
22と、受信側の論理ユニット17,19,21,23
との間の信号伝搬時間公差によって、スパイクがナノ秒
またはサブナノ秒の範囲で発生することがある。このス
パイクが所定の適用において許容されない場合、このス
パイクを、受信側の論理ユニット17,19,21,2
3の出力信号をそれぞれ、図1においてそれぞれ点線の
囲みの中に示されたRCフィルタ31,32,33,3
4に供給することによって除去することができる。
22と、受信側の論理ユニット17,19,21,23
との間の信号伝搬時間公差によって、スパイクがナノ秒
またはサブナノ秒の範囲で発生することがある。このス
パイクが所定の適用において許容されない場合、このス
パイクを、受信側の論理ユニット17,19,21,2
3の出力信号をそれぞれ、図1においてそれぞれ点線の
囲みの中に示されたRCフィルタ31,32,33,3
4に供給することによって除去することができる。
【図1】本発明の回路装置の基本構造を示す図である。
1 第1回路部分 2 第2回路部分 3 第1給電線路 4 第2給電線路 5 クロック信号用経路 6−9 信号経路 10−14 結合コンデンサ 15 クロック発生器 16−23 論理ユニット 24,25 適合化装置 26−30 抵抗 31−34 RCフィルタ 35−37 抵抗 38,39 ダイオード 40 コンデンサ
フロントページの続き (71)出願人 390009416 Kruppstrabe 105,Fran kfurt am Main,BRD
Claims (10)
- 【請求項1】 相互に分離された給電線路を備える回路
部分間で信号を結合するための回路装置において、 前記回路装置は、第1回路部分(1)と、少なくとも1
つの別の回路部分(2)とからなり、 前記第1回路部分(1)は第1給電線路(3)と第1ア
ース電位(GND1)とに接続されており、 前記の少なくとも1つの別の回路部分(2)は、第1給
電線路(3)とは異なる第2給電線路(4)と所属の第
2アース電位(GND2)とに接続されており、 前記の少なくとも1つの別の回路部分(2)のうちの1
つでは、給電線路(4)またはアース電位(GND2)
に対する所属の線路が導通または遮断可能であり、 1つまたは複数の信号経路(6,7,8,9)が、第1
回路部分(1)と前記の少なくとも1つの別の回路部分
(2)との間にあり、 前記の各信号経路(6,7,8,9)に、有効信号(N
1,N2,N3,N4)を第1回路部分と前記の少なく
とも1つの別の回路部分との間で容量的に伝送する結合
コンデンサ(11,12,13,14)が設けられてお
り、 各回路部分(1,2)には結合コンデンサ(11,1
2,13,14)の両側に、信号経路(6,7,8,
9)を介して伝送すべき有効信号(N1,N2,N3,
N4)を送受信するために論理ユニット(16,17,
18,19,20,21,22,23)が設けられてお
り、 回路部分(1または2)の少なくとも1つに、クロック
信号(TS)を論理ユニット(16,17,18,1
9,20,21,22,23)に出力するクロック発生
器(15)が設けられており、 前記論理ユニット(16,17,18,19,20,2
1,22,23)では、伝送すべき有効信号(N1,N
2,N3,N4)が送信側でも受信側でもクロック信号
(TS)に、それぞれ「排他的論理和」機能を介して結
合されることを特徴とする相互に分離された給電線路を
備える回路部分間で信号を結合するための回路装置。 - 【請求項2】 回路部分(1または2)の1つにだけク
ロック発生器(15)が設けられている場合、クロック
信号(TS)が、専用の経路(5)および該経路(5)
に設けられた結合コンデンサ(10)を介して、一方の
回路部分から他方の回路部分に伝送される請求項1に記
載の回路装置。 - 【請求項3】 クロック信号(TS)の位相、周波数、
またはパルス幅の少なくとも1つが、伝送すべき有効信
号(N1,N2,N3,N4)とは異なっている請求項
1または2に記載の回路装置。 - 【請求項4】 クロック信号(TS)は方形波信号とし
て構成されている請求項1から3までのいずれか1項に
記載の回路装置。 - 【請求項5】 クロック発生器(15)と、受信側の論
理ユニット(17,19,21,23)とは、適合化装
置(24または25)を介して相互に接続されており、
これにより受信側の論理ユニット(17,19,21,
23)に供給されるクロック信号(TS)が時間的に適
合され、当該適合は、信号経路(6,7,8,9)を介
して伝送される、有効信号(N1,N2,N3,N4)
とクロック信号(TS)とからなる混合信号(M1,M
2,M3,M4)の伝搬時間が、送信側の論理ユニット
(16,18,20,22)において遅延されるの同程
度に行われる請求項1から5までのいずれか1項に記載
の回路装置。 - 【請求項6】 クロック信号(TS)のクロック持続時
間は、結合コンデンサ(10,11,12,13,1
4)を介して受信側の論理ユニット(17,19,2
1,23)の信号入力側または適合化装置(25)の信
号入力側に流れ込む電流またはここから流れ出す電流に
対する時定数よりも短い請求項1から5までのいずれか
1項に記載の回路装置。 - 【請求項7】 信号経路(6,7,8,9)またはクロ
ック信号(TS)のための経路(5)には、各結合コン
デンサ(10,11,12,13,14)に直列に電流
制限抵抗(26,27,28,29,30)または別の
コンデンサ(40)ないしは両方が配置されている請求
項1から6までのいずれか1項に記載の回路装置。 - 【請求項8】 受信側の論理ユニット(17,19,2
1,23)の出力信号は、RCフィルタ(31,32,
33,34)に供給される請求項1から7までのいずれ
か1項に記載の回路装置。 - 【請求項9】 持続的に電流が供給される回路部分
(1)では、受信側の論理ユニット(17,19)およ
びそこに場合によっては設けられている適合化装置(2
5)にそれぞれ抵抗(35,36,37)またはシュミ
ットトリガが設けられており、 該抵抗またはシュミットトリガは、結合コンデンサ(1
0,11,12)に接続された、論理ユニット(17,
19)または適合化回路(25)の入力側の電圧レベル
を固定する請求項1から8までのいずれか1項に記載の
回路装置。 - 【請求項10】 受信側の論理ユニット(17,19,
21,23)の入力側および適合化装置(25)の入力
側に関連して、各入力側に前置接続されたダイオード回
路(38,39)、または当該論理ユニット(17,1
9,21,23)ないし適合化装置(25)に組み込ま
れたダイオード回路が設けられており、 該ダイオード回路は、結合コンデンサ(11,12,1
3,14)を介して伝送される混合信号(M1,M2,
M3,M4)の電位または結合コンデンサ(10)を介
して伝送されるクロック信号(TS)の電位が、受信側
の論理ユニット(17,19,21,23)または適合
化装置(25)によって信号が評価可能である入力電圧
の範囲を上回ったり、下回ったりしないことを保証する
請求項1から9までのいずれか1項に記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19930358A DE19930358A1 (de) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | Schaltungsanordnung zur Signalkopplung zwischen Schaltungsteilen mit voneinander getrennten Versorgungsleitungen |
DE19930358.4 | 1999-07-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001067580A true JP2001067580A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=7913307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000201370A Withdrawn JP2001067580A (ja) | 1999-07-01 | 2000-07-03 | 相互に分離された給電線路を備える回路部分間で信号を結合する回路装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6304043B1 (ja) |
EP (1) | EP1065105B1 (ja) |
JP (1) | JP2001067580A (ja) |
BR (1) | BR0002956A (ja) |
DE (2) | DE19930358A1 (ja) |
Cited By (1)
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