JP2021034909A - リンギング抑制回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】リンギングを一層効果的に抑制する。【解決手段】リンギング抑制回路7は、通信線3P、3Nを介して差動信号を伝送することで他のノードとの通信を行う通信回路6を備えたノードに設けられたものであり、抑制部8および動作制御部9を備える。抑制部8は、通信線3P、3N間にインピーダンス素子11を接続することにより差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制動作を行うことができる。動作制御部9は、抑制部8の動作を制御するもので、差動信号の信号レベルがレセッシブに変化したことを検出すると抑制部8による抑制動作を開始する。動作制御部9は、インピーダンス素子11のインピーダンス値を、抑制動作が実行される抑制期間のうち抑制動作の開始時点を含む第1期間では第1設定値になるとともに第1期間より後の第2期間では第1設定値より高い第2設定値になるように切り替える。【選択図】図2
Description
本発明は、一対の通信線を介した差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制するリンギング抑制回路に関する。
一対の通信線からなる伝送線路を介してデジタル信号を伝送する場合、受信側においては、信号レベルが変化するタイミングで信号エネルギーの一部が反射することで、オーバーシュートやアンダーシュートのような波形の歪み、すなわちリンギングが生じる問題がある。従来、このような波形歪みを抑制するため、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1には、通信バス間にスイッチング素子を設け、差動信号のレベルが変化したことを検出すると上記スイッチング素子を一定期間オンさせるといった簡単な構成のリンギング抑制回路でリンギングを抑制して通信の信頼性を高める技術が開示されている。
上記した従来のリンギング抑制回路では、リンギングを抑制する抑制動作が実行される抑制期間を通じて通信バス間を一定の比較的低いインピーダンス(例えば120Ω相当)とするようになっている。リンギングの大きさは、差動信号のレベルが変化した直後が最も大きくなる傾向がある。また、リンギングの大きさは、バスネットワークの形態、ノード同士などを接続する配線の長さ、ノードの数などの各種条件に応じて変化する。
従来のリンギング抑制回路では、各種条件によっては、最も大きくなるリンギングを抑制しきれず、その結果、波形の歪みがサンプリングタイミングまでに収束しないケースが発生するおそれがあった。さらに、近年のCAN通信などの通信速度の高速化トレンドに伴い、リンギング抑制に求められる時間的制約は厳しくなっており、より効果的にリンギングを抑制する技術が求められている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リンギングを一層効果的に抑制することができるリンギング抑制回路を提供することにある。
請求項1に記載のリンギング抑制回路は、一対の通信線(3P、3N)を介して差動信号を伝送することで他のノードとの通信を行う通信回路(6)を備えたノード(2)に設けられたものであり、抑制部(8、22、42)および動作制御部(9、23、32、43、53)を備える。抑制部は、一対の通信線間にインピーダンス素子(11、29、48)を接続することにより差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制動作を行うことができる。動作制御部は、抑制部の動作を制御するもので、差動信号の信号レベルがレセッシブに変化したことを検出すると抑制部による抑制動作を開始する。動作制御部は、インピーダンス素子のインピーダンス値を、抑制動作が実行される抑制期間のうち抑制動作の開始時点を含む第1期間では第1設定値になるとともに第1期間より後の第2期間では第1設定値より高い第2設定値になるように切り替える。
前述したように、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングの大きさは、差動信号のレベルがレセッシブに変化した直後、言い換えると、抑制動作が開始された直後が最も大きくなる傾向がある。上記構成では、抑制動作が実行される抑制期間のうち抑制動作の開始時点を含む第1期間ではインピーダンス素子のインピーダンス値が比較的低い第1設定値になるように切り替えられるため、最も大きくなる可能性があるリンギングが効果的に抑制される。
そして、このような第1期間の後の第2期間では、リンギングの大きさは次第に小さくなる。このようにリンギングが小さくなる期間において、インピーダンス素子のインピーダンス値を低くし過ぎると、二次、三次の反射波などによるリンギングを抑制する効果が逆に低下する可能性がある。上記構成では、第2期間ではインピーダンス素子のインピーダンス値が比較的高い第2設定値になるように切り替えられるため、このような第2期間におけるリンギングについても効果的に抑制される。このように、上記構成によれば、従来の構成に比べ、リンギングを一層効果的に抑制することができるという優れた効果が得られる。
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
<通信ネットワークの構成>
図1に示す通信ネットワーク1は、車両に搭載される複数のノード2間の制御通信のために、それらのノード2がツイストペア線で構成される伝送線路3を介して接続されたネットワークである。各ノード2は、それぞれ車両の状態を検出するためのセンサ類やセンサからの情報に基づいてアクチュエータをコントロールする電子制御装置である。
図1に示す通信ネットワーク1は、車両に搭載される複数のノード2間の制御通信のために、それらのノード2がツイストペア線で構成される伝送線路3を介して接続されたネットワークである。各ノード2は、それぞれ車両の状態を検出するためのセンサ類やセンサからの情報に基づいてアクチュエータをコントロールする電子制御装置である。
各ノード2には、それぞれ図示しない通信回路が設けられており、伝送線路3での通信プロトコル、例えばCANプロトコルに従って送信データや受信データを通信信号に変換し、他のノード2との間で通信、つまりデータの送受信を行う。伝送線路3、つまり通信バスの途中には、適宜、伝送線路3を分岐するための分岐コネクタ4が設けられている。なお、図1に示したノード2のうち、長方形内に「T」と記載したノード2は、その外部に終端抵抗を持つノードを示している。また、図1に示したノード2のうち、単なる長方形のシンボルで表したノード2は終端抵抗を備えていないノードを示している。この場合、終端抵抗の抵抗値は、例えば120Ωとなっている。
<リンギング抑制回路の構成>
図2に示すトランシーバ5は、半導体集積回路、つまりICとして構成されたものであり、図1に示したノード2に設けられる。トランシーバ5は、データの送信および受信を行う通信回路6およびリンギング抑制回路7を備えている。通信回路6は、同じくノード2に設けられる図示しない制御装置から与えられる送信データTXDに基づいた通信信号を生成し、その通信信号を伝送線路3に送信する。また、通信回路6は、伝送線路3を介して送信された通信信号を受信し、受信データRXDとして上記制御装置に送信する。
図2に示すトランシーバ5は、半導体集積回路、つまりICとして構成されたものであり、図1に示したノード2に設けられる。トランシーバ5は、データの送信および受信を行う通信回路6およびリンギング抑制回路7を備えている。通信回路6は、同じくノード2に設けられる図示しない制御装置から与えられる送信データTXDに基づいた通信信号を生成し、その通信信号を伝送線路3に送信する。また、通信回路6は、伝送線路3を介して送信された通信信号を受信し、受信データRXDとして上記制御装置に送信する。
リンギング抑制回路7は、抑制部8および動作制御部9を備える。抑制部8は、高電位側信号線3Pおよび低電位側信号線3Nからなる伝送線路3のインピーダンスを低下させることにより、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制動作を行う。なお、高電位側信号線3Pおよび低電位側信号線3Nは、一対の通信線に相当するものであり、以下、単に信号線3Pおよび信号線3Nと省略することもある。また、図2などでは、信号線3Pの信号をCAN_Hと称するとともに、信号線3Nの信号をCAN_Lと称する。
抑制部8は、スイッチ10およびインピーダンス素子11を備えている。スイッチ10およびインピーダンス素子11は、信号線3P、3N間に直列接続されている。スイッチ10は、動作制御部9により制御されるもので、抑制動作が実行されるときにはオンされるとともに、抑制動作が実行されないときにはオフされる。スイッチ10がオンされることにより、信号線3P、3N間にインピーダンス素子11が接続され、信号線3P、3N間のインピーダンスが低下する。このように、抑制部8は、信号線3P、3N間にインピーダンス素子11を接続することによりリンギングを抑制する抑制動作を行うことができる。
インピーダンス素子11は、そのインピーダンス値を切り替えることができる構成となっている。インピーダンス値の切り替えは、動作制御部9により制御される。この場合、信号線3P、3N間のインピーダンス、つまり線間インピーダンスは、スイッチ10がオフのとき、つまり抑制動作が実行されない期間には例えば100kΩ程度の非常に高い値であるものが、スイッチ10がオンのとき、つまり抑制動作が実行される抑制期間には例えば30Ω程度から例えば120Ω程度の範囲の低い値とされる。
本実施形態では、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制期間の開始時点では例えば30Ω程度とされ、その後、連続的に上昇するように切り替えられる。そして、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制期間の終了時点では、例えば120Ω程度とされる。言い換えると、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制期間の開始時点を含む期間である第1期間では第1設定値になるとともに、第1期間より後の期間である第2期間では第1設定値より高い第2設定値となるように切り替えられるようになっている。
動作制御部9は、抑制部8の動作を制御するものであり、変化検出部12および切替制御部13を備えている。変化検出部12は、信号線3P、3N間の電位に基づいて差動信号の信号レベルの変化を検出し、その検出結果を表す検出信号Saを切替制御部13へと出力する。切替制御部13は、抑制部8のスイッチ10のオンオフを制御するとともに、抑制部8のインピーダンス素子11のインピーダンス値の切り替えを制御するための制御信号Sbを抑制部8へと出力する。
上記したような構成の動作制御部9は、差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことを検出すると、抑制部8のスイッチ10をオンする。つまり、動作制御部9は、差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことを検出すると、信号線3P、3N間にインピーダンス素子11を接続して抑制部8による抑制動作を開始させる。また、動作制御部9は、抑制動作を実行する抑制期間において、インピーダンス素子11のインピーダンス値を、前述したように切り替える。
抑制部8の具体的な構成としては、例えば図3に示すような第1構成例または図4に示すような第2構成例を採用することができる。図3に示すように、第1構成例の抑制部8は、Nチャネル型のMOSトランジスタQ1および抵抗素子R1を備えている。MOSトランジスタQ1のドレインは抵抗素子R1を介して信号線3Pに接続され、そのソースは信号線3Nに接続されている。
つまり、MOSトランジスタQ1は、信号線3P、3N間に抵抗素子R1を介して接続されている。なお、MOSトランジスタQ1および抵抗素子R1の接続位置は入れ替えることができる。MOSトランジスタQ1のゲートには、切替制御部13から出力される制御信号Sbが与えられている。そのため、MOSトランジスタQ1の駆動は、制御信号Sbを出力する動作制御部9の切替制御部13により制御される。抑制部8は、MOSトランジスタQ1をオン駆動することにより抑制動作を行うようになっている。
第1構成例では、MOSトランジスタQ1によるスイッチング動作がスイッチ10として機能する。また、第1構成例では、MOSトランジスタQ1のオン抵抗および抵抗素子R1がインピーダンス素子11として機能する。つまり、この場合、インピーダンス素子11は、MOSトランジスタQ1のオン抵抗を含む。MOSトランジスタQ1のオン抵抗は、そのゲート電圧に応じて変化する。上記構成では、MOSトランジスタQ1のゲート電圧は、制御信号Sbの電圧レベルを変化させることで制御することができる。
第1構成例では、動作制御部9の切替制御部13は、制御信号SbによってMOSトランジスタQ1のゲート電圧を制御することによりインピーダンス素子11のインピーダンス値を切り替えるようになっている。なお、この場合、MOSトランジスタQ1および抵抗素子R1としては、前述したような範囲でインピーダンス素子11のインピーダンス値を切り替えることができるようなオン抵抗および抵抗値を有するものが用いられる。
図4に示すように、第2構成例の抑制部8は、図3に示した第1構成例の抑制部8に対し、抵抗素子R1が省かれている点などが異なる。この場合、MOSトランジスタQ1のドレインは信号線3Pに接続され、そのソースは信号線3Nに接続されている。つまり、MOSトランジスタQ1は、信号線3P、3N間に接続されている。この場合も、抑制部8は、MOSトランジスタQ1をオン駆動することにより抑制動作を行うようになっている。
第2構成例では、MOSトランジスタQ1のオン抵抗がインピーダンス素子11として機能する。つまり、この場合も、インピーダンス素子11は、MOSトランジスタQ1のオン抵抗を含む。なお、この場合、MOSトランジスタQ1としては、前述したような範囲でインピーダンス素子11のインピーダンス値を切り替えることができるようなオン抵抗を有するものが用いられる。
上記した抑制部8の第1構成例および第2構成例には、それぞれにメリットがある。まず、第1構成例によれば、MOSトランジスタQ1のオン抵抗と抵抗素子R1とによりインピーダンス素子11が構成されることになる。一般に、抵抗素子は、MOSトランジスタのオン抵抗に比べ、その抵抗値の精度は高く、また、温度特性などの各種特性も良好なものとすることができる。
そのため、第1構成例によれば、MOSトランジスタQ1のオン抵抗だけによりインピーダンス素子11が構成される第2構成例に比べ、インピーダンス素子11のインピーダンス値の合わせ込みが容易になるというメリットが得られる。一方、第2構成例によれば、第1構成例に比べ、インピーダンス値の合わせ込みがし難くなるものの、MOSトランジスタQ1だけで抑制部8を構成することが可能となることから、その構成を簡素化することができる。したがって、第2構成例によれば、第1構成例に比べ、リンギング抑制回路7の回路面積を小さく抑えることができるというメリットが得られる。
次に、上記構成の作用について説明する。
この場合、伝送線路3は、ハイレベル、ロウレベルの2値信号を差動信号として伝送する。例えば、電源電圧が5Vの場合、信号線3P、3Nは、非ドライブ状態においていずれも中間電位である2.5Vに設定され、差動電圧は0Vであり、差動信号はレセッシブを表すロウレベルとなる。そして、通信回路6の送信回路(図示略)が伝送線路3をドライブすると、信号線3Pは例えば3.5V以上に、信号線3Nは例えば1.5V以下にドライブされ、差動電圧は2V以上となり、差動信号はドミナントを表すハイレベルとなる。また、図示しないが、信号線3P、3Nの両端は120Ωの終端抵抗により終端されている。
この場合、伝送線路3は、ハイレベル、ロウレベルの2値信号を差動信号として伝送する。例えば、電源電圧が5Vの場合、信号線3P、3Nは、非ドライブ状態においていずれも中間電位である2.5Vに設定され、差動電圧は0Vであり、差動信号はレセッシブを表すロウレベルとなる。そして、通信回路6の送信回路(図示略)が伝送線路3をドライブすると、信号線3Pは例えば3.5V以上に、信号線3Nは例えば1.5V以下にドライブされ、差動電圧は2V以上となり、差動信号はドミナントを表すハイレベルとなる。また、図示しないが、信号線3P、3Nの両端は120Ωの終端抵抗により終端されている。
このようなことから、図5に示すように、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化する際には、伝送線路3が非ドライブ状態となり伝送線路3のインピーダンスが高くなることから、差動信号波形にリンギングが発生する。なお、図5などでは、差動信号がドミナントを表す期間をTaと称するとともに差動信号がレセッシブを表す期間をTbと称する。また、図5では、差動信号の理想的な波形を一点鎖線で示している。
そこで、リンギング抑制回路7では、次のようにして、このようなリンギングを抑制するための抑制動作が行われる。すなわち、変化検出部12は、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化した時点t1において、差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことを検出する。すると、切替制御部13は、スイッチ10をオンさせ、これにより抑制部8による抑制動作が開始される。そして、抑制動作が開始された時点t1において、線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
切替制御部13は、このようなスイッチ10のオン、つまり抑制動作を時点t2まで継続する。この場合、時点t1〜t2の期間Tcが、抑制動作が行われる抑制期間に相当する。切替制御部13は、抑制期間の開始時点である時点t1から終了時点である時点t2までの間、制御信号Sbの電圧レベル、つまりMOSトランジスタQ1のゲート電圧を、徐々に低下させるようになっている。これにより、線間インピーダンスは、時点t1から時点t2に向けて徐々に高くなっていき、時点t2において120Ωとなる。
このような抑制動作により、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化する立ち下がり期間に発生する波形歪みのエネルギーがインピーダンス素子11により消費され、リンギングが抑制される。切替制御部13は、時点t2において、スイッチ10をオフさせ、これにより抑制部8による抑制動作が停止される。そして、抑制動作が停止された時点t2において、線間インピーダンスが120Ωから100kΩへと変化する。
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
差動信号の伝送に伴い発生するリンギングの大きさは、差動信号のレベルがレセッシブに変化した直後、言い換えると、抑制部8による抑制動作が開始された直後が最も大きくなる傾向がある。本実施形態のリンギング抑制回路7では、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制動作が実行される抑制期間Tcの開始時点t1には最も低い30Ω程度となり、その後、徐々に高くなるように切り替えられる。したがって、本実施形態によれば、最も大きくなる可能性があるレセッシブ遷移直後のリンギングを、線間インピーダンスをより低くすることによって効果的に抑制することができる。
差動信号の伝送に伴い発生するリンギングの大きさは、差動信号のレベルがレセッシブに変化した直後、言い換えると、抑制部8による抑制動作が開始された直後が最も大きくなる傾向がある。本実施形態のリンギング抑制回路7では、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制動作が実行される抑制期間Tcの開始時点t1には最も低い30Ω程度となり、その後、徐々に高くなるように切り替えられる。したがって、本実施形態によれば、最も大きくなる可能性があるレセッシブ遷移直後のリンギングを、線間インピーダンスをより低くすることによって効果的に抑制することができる。
リンギングの大きさは、差動信号のレベルがレセッシブに変化した後は、次第に小さくなっていく。このようにリンギングが小さくなる期間において、線間インピーダンスを低くし過ぎると、二次、三次の反射波などによるリンギングを抑制する効果が逆に低下する可能性がある。上記構成では、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制期間Tc中、時間の経過とともに次第に高くなるように切り替えられる。そのため、上記構成によれば、このような次第に小さくなるリンギングについても、線間インピーダンスを低くし過ぎないことによって効果的に抑制することができる。このように、本実施形態によれば、従来の構成に比べ、リンギングを一層効果的に抑制することができるという優れた効果が得られる。
本実施形態により得られる上述したような効果は、リンギング抑制回路が設けられていない構成である第1比較例および抑制期間を通じて線間インピーダンスを一定の低いインピーダンス(例えば120Ω程度)とする抑制動作を行う従来のリンギング抑制回路が設けられた構成である第2比較例と比較することで一層明確になる。そこで、以下では、各比較例および本実施形態のそれぞれにおける回路動作のシミュレーション結果に相当する差動電圧の波形を表す図6および図7を参照しながら、各比較例と本実施形態とを比較しつつ本実施形態により得られる効果を説明する。
[1]第1比較例
第1比較例の場合、ノード2にリンギング抑制回路が設けられていない。そのため、図6に示すように、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後に比較的大きなリンギングが発生し、その後、そのリンギングが収束するまでに比較的長い時間を要している。したがって、第1比較例の場合、例えば誤サンプリングによる誤ったデータの受信など、通信に致命的な障害が生じるおそれがある。
第1比較例の場合、ノード2にリンギング抑制回路が設けられていない。そのため、図6に示すように、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後に比較的大きなリンギングが発生し、その後、そのリンギングが収束するまでに比較的長い時間を要している。したがって、第1比較例の場合、例えば誤サンプリングによる誤ったデータの受信など、通信に致命的な障害が生じるおそれがある。
[2]第2比較例
第2比較例の場合、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後、抑制期間Tcを通じて線間インピーダンスを120Ωとする抑制動作が行われる。そのため、図7に細い実線で示すように、第1比較例に比べリンギングが小さく抑えられている。
第2比較例の場合、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後、抑制期間Tcを通じて線間インピーダンスを120Ωとする抑制動作が行われる。そのため、図7に細い実線で示すように、第1比較例に比べリンギングが小さく抑えられている。
しかし、この場合、差動信号のレベルがレセッシブを表すレベルに変化した直後に発生する最も大きくなるリンギングが後述する本実施形態に比べて十分に抑制されておらず、その結果、リンギングが収束するまでの時間が後述する本実施形態に比べて長くなっている。したがって、第2比較例によれば、波形の歪みがサンプリングタイミングまでに収束しないケースが発生するおそれがある。
[3]本実施形態
本実施形態の場合、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後、前述したような抑制動作が行われる。そのため、線間インピーダンスは、差動信号のレベルがレセッシブを表すレベルに変化した直後、つまり抑制期間Tcの開始時点では第2比較例における120Ωよりも一層低い30Ωとなり、その後、徐々に高くなるように切り替えられる。
本実施形態の場合、差動信号のレベルがドミナントを表すレベルからレセッシブを表すレベルに変化した後、前述したような抑制動作が行われる。そのため、線間インピーダンスは、差動信号のレベルがレセッシブを表すレベルに変化した直後、つまり抑制期間Tcの開始時点では第2比較例における120Ωよりも一層低い30Ωとなり、その後、徐々に高くなるように切り替えられる。
そのため、図7に太い実線で示すように、差動信号のレベルがレセッシブを表すレベルに変化した直後に発生する最も大きくなるリンギングが、第2比較例よりも小さくなるように効果的に抑制されている。また、この場合、線間インピーダンスは、抑制期間Tc中、時間の経過とともに次第に高くなるように切り替えられ、抑制期間Tcの終了時点では伝送線路3の特性インピーダンスに相当する120Ωとなる。そのため、本実施形態では、抑制期間Tcの後半に発生する二次、三次の反射波などによるリンギングが、インピーダンスマッチングにより、効果的に抑制されている。
このようなことから、本実施形態では、リンギングが収束するまでの時間が第2比較例に比べて短くなっており、波形の歪みがサンプリングタイミングまでに収束しないケースが発生する可能性を低く抑えることができる。また、本実施形態では、インピーダンス素子11のインピーダンス値は、抑制期間Tc中、連続的に切り替えられるようになっている。そのため、インピーダンス値の切り替えに伴い、差動電圧が急峻に変化すること、言い換えると差動電圧の波形に段差ができることがない。したがって、本実施形態によれば、インピーダンス値を切り替えることに伴って放射ノイズが増加する、といった別の問題が生じることがない。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図8〜図10を参照して説明する。
図8に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路21は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、抑制部8に代えて抑制部22を備えている点、動作制御部9に代えて動作制御部23を備えている点などが異なる。
以下、第2実施形態について図8〜図10を参照して説明する。
図8に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路21は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、抑制部8に代えて抑制部22を備えている点、動作制御部9に代えて動作制御部23を備えている点などが異なる。
抑制部22は、スイッチ24、25および抵抗素子26、27を備えている。スイッチ24および抵抗素子26は、直列接続されており、その直列回路は、通信線3P、3N間に接続されている。スイッチ25および抵抗素子27は、直列接続されており、その直列回路は、通信線3P、3N間に接続されている。このように、抑制部22は、通信線3P、3N間に接続された抵抗素子およびスイッチの直列回路を2つ備えた構成となっている。なお、抑制部22は、通信線3P、3N間に接続された抵抗素子およびスイッチの直列回路を3つ以上備えた構成とすることもできる。
動作制御部23は、動作制御部9に対し、切替制御部13に代えて切替制御部28を備えている点などが異なる。抑制部22のスイッチ24、25は、動作制御部23の切替制御部28により制御されるものであり、抑制動作が実行されるときには少なくとも一方がオンされるとともに、抑制動作が実行されないときには双方がオフされる。スイッチ24、25の少なくとも一方がオンされることにより、信号線3P、3N間に抵抗素子26、27の少なくとも一方が接続され、線間インピーダンスが低下する。
このように、本実施形態では、抵抗素子26、27がインピーダンス素子29として機能する。つまり、この場合、インピーダンス素子29は、抵抗素子26、27を含む。本実施形態では、抵抗素子26の抵抗値は120Ω程度となっている。また、抵抗素子27の抵抗値は、抵抗素子26、27の並列合成抵抗値が30Ω程度となるような値(例えば4Ω程度)となっている。
動作制御部23の切替制御部28は、抑制部22のスイッチ24、25を個別にオンオフするための制御信号Scを抑制部22へと出力する。この場合、動作制御部23は、差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことを検出すると、抑制部22の2つのスイッチ24、25の双方をオンして信号線3P、3N間にインピーダンス素子29として機能する2つの抵抗素子26、27を接続することにより、抑制部22による抑制動作を開始させる。
動作制御部23は、抑制動作を実行する抑制期間において、インピーダンス素子29のインピーダンス値を、次のように切り替える。すなわち、動作制御部23は、抑制期間中、オンされたスイッチ24、25を段階的にオフすることによりインピーダンス素子29のインピーダンス値を段階的に切り替える。具体的には、動作制御部23は、抑制期間の開始時点を含む前半の期間である第1期間では、スイッチ24、25の双方をオンした状態を維持する。
これにより、第1期間では、インピーダンス素子29のインピーダンス値は、第1設定値に相当する30Ω程度となる。動作制御部23は、第1期間より後の期間、つまり抑制期間の後半の期間では、スイッチ25をオフする。これにより、第2期間では、インピーダンス素子29のインピーダンス値は、第1設定値より高い第2設定値に相当する120Ω程度となる。このように、動作制御部23は、インピーダンス素子29のインピーダンス値を段階的に切り替えるようになっている。
次に、上記構成の作用について説明する。
リンギング抑制回路21では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図9に示すように、変化検出部12により差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことが検出された時点t11において、切替制御部28は、スイッチ24、25をオンさせ、これにより抑制部22による抑制動作が開始される。そして、抑制動作が開始された時点t11において、線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
リンギング抑制回路21では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図9に示すように、変化検出部12により差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことが検出された時点t11において、切替制御部28は、スイッチ24、25をオンさせ、これにより抑制部22による抑制動作が開始される。そして、抑制動作が開始された時点t11において、線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
切替制御部28は、スイッチ24をオンさせた状態を時点t13まで継続する。この場合、時点t11〜t13の期間Tcが、抑制動作が行われる抑制期間に相当する。切替制御部28は、抑制期間の開始時点である時点t11を含む前半の期間、つまり時点t11〜t12の期間である第1期間T1では、スイッチ24、25をオンさせた状態を維持する。これにより、抑制期間Tcの前半の期間である第1期間T1では、線間インピーダンスが30Ωで一定とされる。
切替制御部28は、時点t12において、スイッチ25をオフさせる。これにより、時点t12において、線間インピーダンスが30Ωから120Ωへと変化する。切替制御部28は、抑制期間Tcの後半の期間、つまり時点t12〜t13の期間である第2期間T2では、スイッチ24をオンさせるとともにスイッチ25をオフさせた状態を維持する。これにより、抑制期間Tcの後半の期間である第2期間T2では、線間インピーダンスが120Ωで一定とされる。
このような抑制動作により、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化する立ち下がり期間に発生する波形歪みのエネルギーがインピーダンス素子29により消費され、リンギングが抑制される。切替制御部28は、時点t13において、スイッチ25をオフさせ、これにより抑制部22による抑制動作が停止される。そして、抑制動作が停止された時点t13において、線間インピーダンスが120Ωから100kΩへと変化する。
以上説明したように、本実施形態のリンギング抑制回路21では、インピーダンス素子29のインピーダンス値は、抑制期間Tcの開始時点t11を含む第1期間T1では30Ω程度となり、第1期間T1より後の第2期間T2では120Ω程度となるように切り替えられる。したがって、本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果、つまり従来の構成に比べ、リンギングを一層効果的に抑制することができるという優れた効果が得られる。
以下、第1実施形態で説明した第2比較例および本実施形態のそれぞれにおける回路動作のシミュレーション結果に相当する差動電圧の波形を表す図10を参照しながら、第2比較例と本実施形態とを比較しつつ本実施形態により得られる効果を説明する。なお、図10では、第2比較例に対応する差動電圧の波形を細い実線で示し、本実施形態に対応する差動電圧の波形を太い実線で示している。
図10に示すように、本実施形態によれば、差動信号のレベルがレセッシブを表すレベルに変化した直後に発生する最も大きくなるリンギングが、第2比較例よりも小さくなるように効果的に抑制されている。また、この場合、線間インピーダンスは、抑制期間Tcの後半の期間である第2期間T2では、伝送線路3の特性インピーダンスに相当する120Ωとされる。そのため、本実施形態では、抑制期間Tcの後半に発生する二次、三次の反射波などによるリンギングが、インピーダンスマッチングにより、効果的に抑制されている。
このようなことから、本実施形態では、リンギングが収束するまでの時間が第2比較例に比べて短くなっており、波形の歪みがサンプリングタイミングまでに収束しないケースが発生する可能性を低く抑えることができる。なお、本実施形態では、インピーダンス素子29のインピーダンス値は、抑制期間Tc中、段階的に切り替えられるようになっている。そのため、インピーダンス値の切り替えに伴い、差動電圧が急峻に変化すること、言い換えると差動電圧の波形に段差ができることがある。
そのため、本実施形態では、第1実施形態では発生する可能性がない問題、つまりインピーダンス値を切り替えることに伴って放射ノイズが増加する問題が生じる可能性がある。ただし、本実施形態によれば、抑制期間Tc中、第1実施形態のようにインピーダンス値を連続的に変化させるための制御を行う必要がなく、スイッチ24、25を段階的に切り替えるようにオンオフ制御すればよいだけであることから、動作制御部23の切替制御部28における制御を簡素化することができるというメリットがある。
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について図11および図12を参照して説明する。
図11に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路31は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、動作制御部9に代えて動作制御部32を備えている点などが異なる。なお、この場合、抑制部8としては、図3に示した第1構成例が採用されている。動作制御部32は、動作制御部9に対し、切替制御部13に代えて切替制御部33を備えている点などが異なる。
以下、第3実施形態について図11および図12を参照して説明する。
図11に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路31は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、動作制御部9に代えて動作制御部32を備えている点などが異なる。なお、この場合、抑制部8としては、図3に示した第1構成例が採用されている。動作制御部32は、動作制御部9に対し、切替制御部13に代えて切替制御部33を備えている点などが異なる。
切替制御部33は、バッファ34、抵抗R31、コンデンサC31、Pチャネル型のMOSトランジスタQ31およびNチャネル型のMOSトランジスタQ32を備えている。バッファ34の入力端子には、一定の電圧Vrefが入力される。電圧Vrefは、MOSトランジスタQ1のゲート閾値電圧よりも高い電圧である。バッファ34の出力端子は、抵抗R31を介してMOSトランジスタQ1のゲートに接続されるとともに、コンデンサC31を介して回路の基準電位が与えられるグランドに接続される。
MOSトランジスタQ31のソースは、電源電圧VDDが供給される電源線L31に接続され、そのドレインはMOSトランジスタQ1のゲートに接続される。電源電圧VDDは、電圧Vrefよりも高い電圧となっている。MOSトランジスタQ32のソースはグランドに接続され、そのドレインはMOSトランジスタQ1のゲートに接続される。MOSトランジスタQ31、Q32の各ゲートには、駆動信号SWP、SWNがそれぞれ与えられている。
MOSトランジスタQ31は、駆動信号SWPがハイレベルのときにオフされるとともにロウレベルのときにオンされる。MOSトランジスタQ32は、駆動信号SWNがハイレベルのときにオンされるとともにロウレベルのときにオフされる。駆動信号SWP、SWNの生成、ひいてはMOSトランジスタQ31、Q32の駆動の制御などは、切替制御部33に設けられた図示しない制御回路により行われる。
この場合、MOSトランジスタQ1および抵抗素子R1としては、次のような条件を満たすことができるオン抵抗および抵抗値を有するものが用いられる。第1の条件は、MOSトランジスタQ1のゲートに対して電圧Vrefが与えられることでオンされる期間におけるインピーダンス素子11のインピーダンス値が120Ω程度になるという条件である。第2の条件は、MOSトランジスタQ1のゲートに対して電源電圧VDDが与えられることでオンされる期間におけるインピーダンス素子11のインピーダンス値が30Ω程度になるという条件である。
次に、上記構成の作用について説明する。
リンギング抑制回路31では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図12に示すように、時点t31以前の期間または時点t33以降の期間では、MOSトランジスタQ31がオフされるとともにMOSトランジスタQ32がオンされるため、MOSトランジスタQ1がオフされて抑制動作が行われない。
リンギング抑制回路31では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図12に示すように、時点t31以前の期間または時点t33以降の期間では、MOSトランジスタQ31がオフされるとともにMOSトランジスタQ32がオンされるため、MOSトランジスタQ1がオフされて抑制動作が行われない。
変化検出部12により差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことが検出された時点t31において、MOSトランジスタQ31がオンに転じるとともにMOSトランジスタQ32がオフに転じ、これにより抑制部8による抑制動作が開始される。この抑制動作は、時点t33まで継続される。したがって、この場合、時点t31〜t33の期間が抑制期間Tcに相当する。そして、抑制動作が開始された時点t31において、MOSトランジスタQ31のゲート電圧が電源電圧VDDとなることから線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
MOSトランジスタQ31がオンされる状態は、時点t32まで継続される。そのため、時点t31〜t32の期間では、MOSトランジスタQ1のゲート電圧が電源電圧VDDに維持され、線間インピーダンスが30Ωで一定となる。時点t32において、MOSトランジスタQ31がオフに転じる。これにより、MOSトランジスタQ1のゲート電圧は、電源電圧VDDから電圧Vrefに向けて低下する。このときのゲート電圧の低下の傾きは、抵抗R31およびコンデンサC31による時定数に応じた傾きとなる。このようにMOSトランジスタQ1のゲート電圧が所定の傾きで低下することにより、線間インピーダンスは、30Ωから同様の傾きで上昇し、やがては120Ωで一定となる。
このような抑制動作により、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化する立ち下がり期間に発生する波形歪みのエネルギーがインピーダンス素子11により消費され、リンギングが抑制される。この場合、時点t33において、MOSトランジスタQ32がオンに転じることで、抑制部8による抑制動作が停止される。そして、抑制動作が停止された時点t33において、線間インピーダンスが120Ωから100kΩへと変化する。
以上説明した本実施形態のリンギング抑制回路31によれば、第1実施形態のリンギング抑制回路7と同様に、インピーダンス素子11のインピーダンス値が、抑制動作が実行される抑制期間Tcの開始時点である時点t31には最も低い30Ω程度になるとともに終了時点である時点t33には120Ω程度になるように、つまりインピーダンス値が徐々に高くなるように連続的に切り替えられるようになっている。したがって、本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(第4実施形態)
以下、第4実施形態について図13〜図15を参照して説明する。
図13に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路41は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、抑制部8に代えて抑制部42を備えている点、動作制御部9に代えて動作制御部43を備えている点などが異なる。
以下、第4実施形態について図13〜図15を参照して説明する。
図13に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路41は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、抑制部8に代えて抑制部42を備えている点、動作制御部9に代えて動作制御部43を備えている点などが異なる。
抑制部42は、スイッチ44、抵抗素子45、Nチャネル型のMOSトランジスタQ41およびOPアンプ46を備えている。スイッチ44および抵抗素子45は、直列接続されており、その直列回路は、通信線3P、3N間に接続されている。スイッチ44は、動作制御部43により制御されるものであり、抑制動作が実行されるときにはオンされるとともに、抑制動作が実行されないときにはオフされる。
MOSトランジスタQ41のドレインは通信線3Pに接続され、そのソースは通信線3Nに接続されている。MOSトランジスタQ41のゲートには、OPアンプ46の出力電圧Voutが与えられている。OPアンプ46は、イネーブル端子を備えており、そのイネーブル端子に入力される信号ENBに応じて動作状態と非動作状態とに切り替えが可能な構成となっている。
具体的には、OPアンプ46は、信号ENBがハイレベルのときに動作状態となり、信号ENBがロウレベルのときに非動作状態となる。OPアンプ46の非反転入力端子は通信線3Pに接続され、その反転入力端子は通信線3Nに接続されている。つまり、OPアンプ44には、通信線3P、3N間の差動電圧Vdiffが入力されるようになっている。
この場合、OPアンプ46の出力電圧Voutと差動電圧Vdiffとの関係、MOSトランジスタQ41のオン抵抗RONと差動電圧Vdiffとの関係は、図14に示すような特性となっている。すなわち、OPアンプ46の出力電圧Voutと差動電圧Vdiffとは比例の関係となっている。また、オン抵抗RONと差動電圧Vdiffとは反比例の関係となっている。なお、図14では、MOSトランジスタQ41のゲート閾値電圧を電圧Vtとして示している。
動作制御部43は、動作制御部9に対し、切替制御部13に代えて切替制御部47を備えている点などが異なる。切替制御部47は、スイッチ44のオンオフを前述したように制御する。また、切替制御部47は、信号ENBを生成する機能を有する。したがって、OPアンプ46の動作状態は、切替制御部47により制御される。上記構成では、スイッチ44がオンされることにより信号線3P、3N間に抵抗素子45が接続され、線間インピーダンスが低下する。また、上記構成では、OPアンプ46が動作状態になると、差動電圧Vdiffに応じてMOSトランジスタQ41がオン駆動されて線間インピーダンスが低下する。
このようなことから、本実施形態では、抵抗素子45およびMOSトランジスタQ41のオン抵抗がインピーダンス素子48として機能する。本実施形態では、抵抗素子45の抵抗値は120Ω程度となっている。また、本実施形態では、MOSトランジスタQ41は、いわゆるフルオンの状態において、抵抗素子45とMOSトランジスタQ41のオン抵抗との並列合成抵抗値が30Ω程度となるような特性となっている。言い換えると、MOSトランジスタQ41は、そのオン抵抗の最小値が例えば4Ω程度となるものが用いられる。
次に、上記構成の作用について説明する。
リンギング抑制回路41では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図15に示すように、変化検出部12により差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことが検出された時点t41において、切替制御部47は、スイッチ44をオンするとともにOPアンプ46を動作状態に切り替え、これにより抑制部42による抑制動作が開始される。そして、抑制動作が開始された時点t41において、線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
リンギング抑制回路41では、次のように抑制動作が行われる。すなわち、図15に示すように、変化検出部12により差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルに変化したことが検出された時点t41において、切替制御部47は、スイッチ44をオンするとともにOPアンプ46を動作状態に切り替え、これにより抑制部42による抑制動作が開始される。そして、抑制動作が開始された時点t41において、線間インピーダンスが100kΩから30Ωへと変化する。
切替制御部47は、スイッチ44をオンさせた状態を時点t43まで継続する。この場合、時点t41〜t43の期間Tcが、抑制動作が行われる抑制期間に相当する。切替制御部47は、抑制期間Tcの開始時点である時点t41を含む前半の期間、つまり時点t41〜t42の期間である第1期間T1では、OPアンプ46を動作状態に維持する。これにより、抑制期間Tcの前半の期間である第1期間T1では、線間インピーダンスが30Ωから120Ωの間で変化する。
具体的には、第1期間T1では、差動電圧Vdiffが高くなるほどMOSトランジスタQ41のオン抵抗RONが低下することから、差動電圧Vdiffが高いとき、つまりリンギングが大きいときほど、線間インピーダンスが低下する。なお、図15では、第1期間T1における線間インピーダンスは30Ωから120Ωへと所定の傾きで変化するようになっている。これは、OPアンプ46の応答性などに起因して、MOSトランジスタQ41のオン抵抗RONの変化がリンギングに応じた差動電圧Vdiffの変化に追従していないためである。
切替制御部47は、時点t42において、OPアンプ46を非動作状態に切り替える。これにより、時点t42において、線間インピーダンスが120Ωとなる。切替制御部47は、抑制期間Tcの後半の期間、つまり時点t42〜t43の期間である第2期間T2では、OPアンプ46を非動作状態に切り替えるとともにスイッチ44をオンさせた状態を維持する。これにより、抑制期間Tcの後半の期間である第2期間T2では、線間インピーダンスが120Ωで一定とされる。
このような抑制動作により、差動信号の信号レベルがハイレベルからロウレベルに変化する立ち下がり期間に発生する波形歪みのエネルギーがインピーダンス素子48により消費され、リンギングが抑制される。切替制御部47は、時点t43において、スイッチ44をオフさせ、これにより抑制部42による抑制動作が停止される。そして、抑制動作が停止された時点t43において、線間インピーダンスが120Ωから100kΩへと変化する。
以上説明した本実施形態のリンギング抑制回路41によれば、第1実施形態のリンギング抑制回路7と同様に、インピーダンス素子48のインピーダンス値が、抑制動作が実行される抑制期間Tcの開始時点t41には最も低い30Ω程度になるとともに終了時点t43には120Ω程度になるように、つまりインピーダンス値が徐々に高くなるように連続的に切り替えられるようになっている。したがって、本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
さらに、本実施形態のリンギング抑制回路41は、差動電圧Vdiffが高くなるほど通信線3P、3N間を短絡するMOSトランジスタQ41のオン抵抗が低くなる、つまり線間インピーダンスが低下する構成となっている。そのため、本実施形態のリンギング抑制回路41によれば、例えば差動信号のレベルがレセッシブに変化した直後など、リンギングが激しくなるときには、線間インピーダンスをより低くすることによって効果的に抑制することができる。
(第5実施形態)
以下、第5実施形態について図16および図17を参照して説明する。
図16に示すように、本実施形態のトランシーバ51が備えるリンギング抑制回路52は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、動作制御部9に代えて動作制御部53を備えている点などが異なる。動作制御部53は、動作制御部9に対し、判断部54が追加されている点、切替制御部13に代えて切替制御部55を備えている点などが異なる。
以下、第5実施形態について図16および図17を参照して説明する。
図16に示すように、本実施形態のトランシーバ51が備えるリンギング抑制回路52は、第1実施形態のリンギング抑制回路7に対し、動作制御部9に代えて動作制御部53を備えている点などが異なる。動作制御部53は、動作制御部9に対し、判断部54が追加されている点、切替制御部13に代えて切替制御部55を備えている点などが異なる。
判断部54は、自ノード2が送信動作を実行しているか否かを判断する。具体的には、判断部54は、このトランシーバ51が設けられるノード2の通信回路6から与えられる信号Sdに基づいて、その通信回路6が送信動作を実行しているか否かを判断する。なお、信号Sdは、送信データTXDをモニタするなどして生成することができる。判断部54は、このような判断の結果を表す信号Seを切替制御部55に与える。
切替制御部55は、切替制御部13と同様にインピーダンス素子11のインピーダンス値を切り替えることができる。また、切替制御部55は、インピーダンス素子11のインピーダンス値を一定の値(例えば120Ω程度)に固定することができる。切替制御部55は、判断部54により自ノード2が送信動作を実行していると判断される場合、インピーダンス素子11のインピーダンス値を切替制御部13と同様に切り替える。
具体的には、切替制御部55は、判断部54により自ノード2が送信動作を実行していると判断される場合、インピーダンス素子11のインピーダンス値を、抑制期間の開始時点を含む第1期間では第1設定値(例えば30Ω程度)になるとともに、第1期間より後の第2期間では第2設定値(例えば120Ω程度)になるように切り替える。また、切替制御部55は、判断部54により自ノード2が送信動作を実行していないと判断される場合、インピーダンス素子11のインピーダンス値を、抑制期間を通じて上記した第2設定値に固定する。
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
図17に示すように、自ノード2が送信動作を実行しているときには、自ノード2が送信動作をしていないとき、つまり他のノード2が送信動作を実行しているときに比べ、リンギングが大きくなる傾向がある。そこで、本実施形態では、自ノード2が送信動作を実行している自ノード送信時には、第1実施形態などと同様の抑制動作を実行して比較的大きくなるリンギングを効果的に抑制する。
図17に示すように、自ノード2が送信動作を実行しているときには、自ノード2が送信動作をしていないとき、つまり他のノード2が送信動作を実行しているときに比べ、リンギングが大きくなる傾向がある。そこで、本実施形態では、自ノード2が送信動作を実行している自ノード送信時には、第1実施形態などと同様の抑制動作を実行して比較的大きくなるリンギングを効果的に抑制する。
また、本実施形態では、他のノード2が送信動作を実行している他ノード送信時には、抑制期間を通じて線間インピーダンスを120Ωとする第2比較例と同様の抑制動作を実行して比較的小さくなるリンギングを効果的に抑制する。このように、本実施形態によれば、発生するリンギングの大きさに応じて抑制動作が適切に切り替えられるため、そのリンギングをより効果的に抑制することができる。
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
通信プロトコルはCANに限ることなく、一対の通信線を介して差動信号を伝送する通信プロトコルであれば適用が可能である。
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
通信プロトコルはCANに限ることなく、一対の通信線を介して差動信号を伝送する通信プロトコルであれば適用が可能である。
抑制部としては、上記各実施形態にて例示したものに限らず、一対の通信線間にインピーダンス素子を接続することにより差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制動作を行うことができる構成であればよく、その具体的な構成は適宜変更することができる。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
2…ノード、3P、3N…通信線、6…通信回路、7、21、31、41、52…リンギング抑制回路、8、22、42…抑制部、9、23、32、43、53…動作制御部、11、29、48…インピーダンス素子、24、25…スイッチ、26、27…抵抗素子、54…判断部、Q1、Q41…MOSトランジスタ。
Claims (6)
- 一対の通信線(3P、3N)を介して差動信号を伝送することで他のノードとの通信を行う通信回路(6)を備えたノード(2)に設けられたリンギング抑制回路であって、
前記一対の通信線間にインピーダンス素子(11、29、48)を接続することにより前記差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制動作を行うことができる抑制部(8、22、42)と、
前記抑制部の動作を制御するもので、前記差動信号の信号レベルがレセッシブに変化したことを検出すると前記抑制部による抑制動作を開始する動作制御部(9、23、32、43、53)と、
を備え、
前記動作制御部は、
前記インピーダンス素子のインピーダンス値を、前記抑制動作が実行される抑制期間のうち抑制動作の開始時点を含む第1期間では第1設定値になるとともに前記第1期間より後の第2期間では前記第1設定値より高い第2設定値になるように切り替えるリンギング抑制回路。 - 前記動作制御部(53)は、
自ノードが送信動作を実行しているか否かを判断する判断部(54)を備え、
前記判断部により自ノードが送信動作を実行していると判断される場合、前記インピーダンス素子のインピーダンス値を、前記第1期間では前記第1設定値になるとともに前記第2期間では前記第2設定値になるように切り替え、
前記判断部により自ノードが送信動作を実行していないと判断される場合、前記インピーダンス素子のインピーダンス値を、前記抑制動作が実行される抑制期間を通じて前記第2設定値とする請求項1に記載のリンギング抑制回路。 - 前記動作制御部(9、32)は、前記インピーダンス素子(11、48)のインピーダンス値を連続的に切り替えるようになっている請求項1または2に記載のリンギング抑制回路。
- 前記動作制御部(23)は、前記インピーダンス素子(29)のインピーダンス値を段階的に切り替えるようになっている請求項1または2に記載のリンギング抑制回路。
- 前記抑制部(8、42)は、前記一対の通信線間に接続されたMOSトランジスタ(Q1、Q41)を備え、
前記インピーダンス素子は、前記MOSトランジスタのオン抵抗を含み、
前記抑制部は、前記MOSトランジスタをオン駆動することにより前記抑制動作を行うようになっており、
前記動作制御部は、前記MOSトランジスタのゲート電圧を制御することにより前記インピーダンス値を切り替えるようになっている請求項3に記載のリンギング抑制回路。 - 前記抑制部(22)は、前記一対の通信線間に接続された抵抗素子(26、27)およびスイッチ(24、25)の直列回路を複数備え、
前記インピーダンス素子は、前記抵抗素子を含み、
前記抑制部は、複数の前記スイッチをオンすることにより前記抑制動作を開始するようになっており、
前記動作制御部(23)は、前記抑制部によりオンされた複数の前記スイッチを段階的にオフすることにより前記インピーダンス値を段階的に切り替えるようになっている請求項4に記載のリンギング抑制回路。
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US11979253B2 (en) | 2021-03-04 | 2024-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ringing suppression circuit |
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Cited By (1)
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US11979253B2 (en) | 2021-03-04 | 2024-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ringing suppression circuit |
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