JP3603642B2 - Communication device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は台形波電流を出力する通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用電子制御装置間の通信では、車両用電子制御装置の一方からの入力信号としての矩形波電圧を通信装置でもって台形波電流に変換し他の通信装置に出力し、他の通信装置が当該台形波電流を矩形波電圧に変換し他方の車両用電子制御装置に出力するものがある。
【0003】
このような車両用電子制御装置間の通信に適用されて、台形波電流を出力する通信装置としては、図2に示すものがある。
この通信装置では、台形電圧発生回路1は、矩形波電圧(図3(a)参照)を入力信号Sinとして受け、コンデンサC1への充放電作用により台形波電圧を発生し、電圧−電流発生回路2に出力する(図3(b)参照)。そして、電圧−電流発生回路2は、台形電圧発生回路1からの台形波電圧と相似形の台形波電流を他方の車両用電子制御装置に送信信号Soutとして出力する(図3(c)参照)。
【0004】
ここで、コンデンサC1は電源Vcc及び台形電圧発生回路1の間に接続されている。このため、電源Vccの電圧変動が生じると、台形電圧発生回路1からの台形波電圧が変動し、これに伴って、電圧−電流発生回路2からの台形波電流が変動するため、他方の車両用電子制御装置において、正確に送信信号Soutを受信できない場合がある。
【0005】
そこで、当該通信装置では、電源Vcc及びグランドの間にコンデンサC2を接続して、このコンデンサC2により電源Vccの電圧を平滑化するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記通信装置では、上述の如く、電源Vccの電圧を平滑化する為にコンデンサを採用しているので、コスト高を招いていた。
そこで、本発明は、このようなことに鑑みて、電源電圧を平滑化する為のコンデンサを採用することなく、電源の電圧変動の影響を受けずに、従来と同様の出力形式の台形波電流を出力する通信装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明においては、入力信号に基づきグランドを基準として台形波電圧を出力する台形波電圧発生回路(10、C1)と、台形波電圧発生回路から出力された台形波電圧を台形波電流に変換してグランド側に流す電圧−電流変換回路(20)と、電源と前記電圧−電流変換回路との間に設けられて、電圧−電流変換回路に前記台形波電流が流れるようにするとともに、その台形波電流と略相似形の台形波電流を送信信号として出力端子(Tout)から出力するカレントミラー回路(30)とを備え、前記カレントミラー回路は、ベース同士が接続された一対の第1、第2のトランジスタ(Q3、Q4)を有し、前記第1のトランジスタ(Q3)は、ベースがコレクタに接続され、エミッタが前記電源に接続され、コレクタが前記電圧−電流変換回路に接続されており、前記第2のトランジスタ(Q4)は、エミッタが前記電源に接続され、コレクタが前記出力端子に接続されており、前記第1、第2のトランジスタのベースが抵抗(R4)を介して前記電源に接続され、前記電源から前記抵抗、前記第1のトランジスタのコレクタを介して前記電圧−電流変換回路に電流が流れる経路が形成されていることを特徴とする
【0008】
このような構成により、通信装置としては、電源の電圧変動の影響を受けずに、従来と同様の出力形式の台形波電流を出力することができるなお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図1は本発明に係る車両用電子制御装置の通信装置の一実施形態を示す。
通信装置は台形波電圧発生回路10、コンデンサC1、電圧−電流変換回路20及びカレントミラー回路30を備えている。
【0010】
台形波電圧発生回路10は、車両用電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータ(図示せず)から入力端子Tinを通して入力された入力信号Sin(矩形波電圧)を受け、コンデンサC1への充放電作用により、台形波電圧を出力する。
具体的には、台形波電圧発生回路10は定電流回路を有しており、台形波電圧発生回路10は、入力信号Sinの立ち上がり時に、コンデンサC1を定電流で充電し、入力信号Sinの立ち下がり時に、コンデンサC1を定電流で放電する。このような定電流回路を用いた充放電作用により台形波電圧が出力される。
【0011】
但し、コンデンサC1は台形波電圧発生回路10とグランドとの間に接続されているので、台形波電圧発生回路10はグランドを基準とする台形波電圧を発生することになる。
電圧−電流変換回路20は、オペアンプOP1、トランジスタQ1及び抵抗素子R1を備えている。電圧−電流変換回路20では、オペアンプOP1は、その非反転端子(+)にて、台形波電圧発生回路10からの台形波電圧が印加されてトランジスタQ1を駆動する。よって、トランジスタQ1は、オペアンプOP1により駆動されて、上記台形波電圧と相似波形の台形波電流をカレントミラー回路30から抵抗素子R1を経てグランドに流し込む。
【0012】
但し、オペアンプOP1の反転端子(−)は抵抗素子R1を通してグランドに接続されているため、電圧−電流変換回路20はグランドを基準に台形波電圧に基づき台形波電流を発生することになる
カレントミラー回路30は、トランジスタQ2乃至Q5及び抵抗素子R2乃至R6を備えており、トランジスタQ2、Q3及びトランジスタQ4、Q5は、それぞれ、縦続接続(インバーテッドダーリントン接続)されている。これは、出力電流を大きくとるためである。
【0013】
カレントミラー回路30では、トランシスタQ2、Q3がトランジスタQ1の駆動によって、電源Vccから抵抗素子R3を通して電圧−電流変換回路20を経てグランドに台形波電流を流すと共に、トランシスタQ4、Q5が当該台形波電流と相似波形の電流を送信信号Soutとして出力端子Toutを通して他の車両用電子制御装置に出力する。
【0014】
以下、このように構成した本実施形態の作動につき説明する。
先ず、台形波電圧発生回路10が入力信号Sinとしての矩形波電圧を受けると、台形波電圧発生回路10が矩形波電圧を台形波電圧に変換し、この台形波電圧を電圧−電流変換回路20に印加する。
ついで、電圧−電流変換回路20は当該台形波電圧に基づきオペアンプOP1を介してトランジスタQ1を駆動する。
【0015】
すると、トランジスタQ1の駆動状態に従い、当該台形波電圧と相似波形の台形波電流が、電源Vccからカレントミラー回路30の抵抗素子R3及びトランジスタQ2、Q3を経て電圧−電流変換回路20のトランジスタQ1及び抵抗素子R1を通してグランドに流れる。
これに伴い、上記台形波電流と相似形の台形波電流が、カレントミラー回路30の抵抗素子R5及び両トランジスタQ4、Q5を通して出力端子Toutを経て他の車両用電子制御装置に送信信号Soutとして出力される。
【0016】
以上説明したように、台形波電圧発生回路10及び電圧−電流変換回路20をグランドを基準として構成し、台形波電流をグランドを基準として発生させる。これにより、電源Vccの電圧変動により電圧−電流変換による電流波形が変動することを防止できる。
そして、この台形波電流をカレントミラー回路30により電源Vccを基準とする台形波電流に変換することで、電源Vcc基準の所望の台形波電流を得られる。最終的に、電源Vcc基準の台形波電流にすることで、従来の方式同様の出力形式にできるため、受信側等の電源Vcc基準のシステムを変更する必要がない。以上から、電源Vccの電圧変動に影響による他の車両用電子制御装置の誤動作を抑え得る。
【0017】
また、通信装置は、上述した構成でもって、電源Vccの電圧変動に影響されることなく、台形波電流を送信信号Soutとして出力し得るため、電源電圧を平滑化する為のコンデンサを採用する必要がない。
なお、上記実施形態では、電圧−電流変換回路20としては、オペアンプOP1を採用した例につき説明したが、これに限らず、エミッタフォロー形式でのトランジスタを採用してもよい。
【0018】
また、これに限らず、トランスコンダクタンスアンプを採用するようにしてもよい。
なお、本発明の実施にあたり、カレントミラー回路30としては、上述の如く、各トランシスタQ2乃至Q5を採用したものに代えて、一対のPNP型トランジスタを組み合わせたものを採用するようにしてもよい。
【0019】
また、これに限らず、アーリー効果を抑えたウィルソン形式、その他の形式のカレントミラー回路を採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す電気回路図である。
【図2】従来技術を示す電気回路図である。
【図3】(a)は図2に示す通信装置への入力信号の電圧波形を示す図、(b)は図2に示す台形波電圧発生回路から出力される台形波電圧の波形を示す図、(c)は上記通信装置により出力される台形波電流の波形を示す図である。
【符号の説明】
10…台形波電圧発生回路、20…電圧−電流変換回路、
30…カレントミラー回路。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device that outputs a trapezoidal wave current.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in communication between electronic control units for a vehicle, a rectangular wave voltage as an input signal from one of the electronic control units for a vehicle is converted into a trapezoidal wave current by a communication device, and is output to another communication device. In some devices, the trapezoidal wave current is converted to a rectangular wave voltage and output to the other vehicle electronic control device.
[0003]
FIG. 2 shows a communication device that is applied to such communication between vehicle electronic control devices and outputs a trapezoidal wave current.
In this communication device, the trapezoidal voltage generation circuit 1 receives a rectangular wave voltage (see FIG. 3A) as an input signal Sin, generates a trapezoidal wave voltage by charging and discharging the capacitor C1, and generates a voltage-current generation circuit. 2 (see FIG. 3B). Then, the voltage-current generation circuit 2 outputs a trapezoidal wave current similar to the trapezoidal wave voltage from the trapezoidal voltage generation circuit 1 to the other vehicle electronic control device as a transmission signal Sout (see FIG. 3C). .
[0004]
Here, the capacitor C1 is connected between the power supply Vcc and the trapezoidal voltage generation circuit 1. Therefore, when the voltage of the power supply Vcc fluctuates, the trapezoidal wave voltage from the trapezoidal voltage generation circuit 1 fluctuates, and the trapezoidal wave current from the voltage-current generation circuit 2 fluctuates accordingly. In some cases, the transmission electronic control device cannot accurately receive the transmission signal Sout.
[0005]
Therefore, in the communication device, a capacitor C2 is connected between the power supply Vcc and the ground, and the voltage of the power supply Vcc is smoothed by the capacitor C2.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the communication device employs a capacitor for smoothing the voltage of the power supply Vcc, resulting in an increase in cost.
Therefore, in view of the above, the present invention adopts a trapezoidal wave current having the same output type as the conventional one without employing a capacitor for smoothing the power supply voltage and without being affected by the power supply voltage fluctuation. It is an object of the present invention to provide a communication device that outputs a message.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a trapezoidal wave voltage generating circuit (10, C1) for outputting a trapezoidal wave voltage with reference to ground based on an input signal, and an output from the trapezoidal wave voltage generating circuit A voltage-current conversion circuit (20) for converting the trapezoidal wave voltage into a trapezoidal wave current and flowing it to the ground side, and provided between a power supply and the voltage-current conversion circuit. A current mirror circuit (30) for allowing a trapezoidal wave current to flow and outputting a trapezoidal wave current substantially similar to the trapezoidal wave current as a transmission signal from an output terminal (Tout) ; It has a pair of first and second transistors (Q3, Q4) whose bases are connected to each other. The first transistor (Q3) has a base connected to a collector and an emitter connected to the power supply. And the collector is connected to the voltage-current conversion circuit. The second transistor (Q4) has an emitter connected to the power supply, a collector connected to the output terminal, and the first transistor (Q4). , The base of the second transistor is connected to the power supply via a resistor (R4), and a path is formed for a current to flow from the power supply to the voltage-current conversion circuit via the resistor and the collector of the first transistor. It is characterized by having been done .
[0008]
With such a configuration, the communication device can output a trapezoidal wave current having the same output format as that of the related art without being affected by the voltage fluctuation of the power supply . Note that the reference numerals in parentheses indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described.
FIG. 1 shows an embodiment of a communication device of a vehicle electronic control device according to the present invention.
The communication device includes a trapezoidal wave voltage generation circuit 10, a capacitor C1, a voltage-current conversion circuit 20, and a current mirror circuit 30.
[0010]
The trapezoidal wave voltage generating circuit 10 receives an input signal Sin (rectangular wave voltage) input through an input terminal Tin from a microcomputer (not shown) mounted on an electronic control unit for a vehicle, and charges and discharges the capacitor C1. Outputs a trapezoidal wave voltage.
Specifically, the trapezoidal wave voltage generation circuit 10 has a constant current circuit, and when the input signal Sin rises, the trapezoidal wave voltage generation circuit 10 charges the capacitor C1 with a constant current and causes the input signal Sin to rise. At the time of falling, the capacitor C1 is discharged with a constant current. A trapezoidal wave voltage is output by the charging / discharging action using such a constant current circuit.
[0011]
However, since the capacitor C1 is connected between the trapezoidal wave voltage generating circuit 10 and the ground, the trapezoidal wave voltage generating circuit 10 generates a trapezoidal wave voltage based on the ground.
The voltage-current conversion circuit 20 includes an operational amplifier OP1, a transistor Q1, and a resistor R1. In the voltage-current conversion circuit 20, the operational amplifier OP1 receives the trapezoidal wave voltage from the trapezoidal wave voltage generation circuit 10 at its non-inverting terminal (+) and drives the transistor Q1. Therefore, the transistor Q1 is driven by the operational amplifier OP1, and flows a trapezoidal wave current having a waveform similar to the trapezoidal wave voltage from the current mirror circuit 30 to the ground via the resistance element R1.
[0012]
However, since the inverting terminal (-) of the operational amplifier OP1 is connected to the ground through the resistance element R1, the voltage-current conversion circuit 20 generates a trapezoidal wave current based on the trapezoidal wave voltage with respect to the ground. The circuit 30 includes transistors Q2 to Q5 and resistance elements R2 to R6, and the transistors Q2 and Q3 and the transistors Q4 and Q5 are connected in cascade (inverted Darlington connection). This is to increase the output current.
[0013]
In the current mirror circuit 30, when the transistors Q2 and Q3 drive the transistor Q1, the trapezoidal wave current flows from the power supply Vcc to the ground via the voltage-current conversion circuit 20 through the resistance element R3, and the transistors Q4 and Q5 And outputs a current having a waveform similar to the above as a transmission signal Sout to another electronic control unit for a vehicle through an output terminal Tout.
[0014]
Hereinafter, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
First, when the trapezoidal wave voltage generating circuit 10 receives a rectangular wave voltage as the input signal Sin, the trapezoidal wave voltage generating circuit 10 converts the rectangular wave voltage into a trapezoidal wave voltage, and converts the trapezoidal wave voltage into a voltage-current converting circuit 20. Is applied.
Next, the voltage-current conversion circuit 20 drives the transistor Q1 via the operational amplifier OP1 based on the trapezoidal wave voltage.
[0015]
Then, according to the driving state of the transistor Q1, a trapezoidal wave current having a waveform similar to the trapezoidal wave voltage is supplied from the power supply Vcc through the resistor R3 of the current mirror circuit 30 and the transistors Q2 and Q3 to the transistors Q1 and Q2 of the voltage-current conversion circuit 20. It flows to the ground through the resistance element R1.
Accordingly, a trapezoidal wave current similar to the above trapezoidal wave current is output as a transmission signal Sout to another electronic control unit for a vehicle via an output terminal Tout through the resistance element R5 of the current mirror circuit 30 and both transistors Q4 and Q5. Is done.
[0016]
As described above, the trapezoidal wave voltage generation circuit 10 and the voltage-current conversion circuit 20 are configured based on the ground, and the trapezoidal wave current is generated based on the ground. Thus, it is possible to prevent the current waveform due to the voltage-current conversion from fluctuating due to the voltage fluctuation of the power supply Vcc.
Then, by converting the trapezoidal wave current into a trapezoidal wave current based on the power supply Vcc by the current mirror circuit 30, a desired trapezoidal wave current based on the power supply Vcc can be obtained. Finally, by setting the trapezoidal wave current based on the power supply Vcc, an output form similar to the conventional method can be obtained, so that it is not necessary to change the system based on the power supply Vcc such as the receiving side. As described above, it is possible to suppress a malfunction of another vehicle electronic control device due to the influence of the voltage fluctuation of the power supply Vcc.
[0017]
Further, since the communication apparatus can output the trapezoidal wave current as the transmission signal Sout without being affected by the voltage fluctuation of the power supply Vcc with the above-described configuration, it is necessary to employ a capacitor for smoothing the power supply voltage. There is no.
In the above embodiment, the example in which the operational amplifier OP1 is employed as the voltage-current conversion circuit 20 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and an emitter follow type transistor may be employed.
[0018]
The invention is not limited to this, and a transconductance amplifier may be employed.
In implementing the present invention, the current mirror circuit 30 may employ a combination of a pair of PNP transistors instead of the one employing the transistors Q2 to Q5 as described above.
[0019]
The present invention is not limited to this, and a current mirror circuit of a Wilson type in which the Early effect is suppressed or another type may be adopted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a conventional technique.
3A is a diagram showing a voltage waveform of an input signal to the communication device shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram showing a waveform of a trapezoidal wave voltage output from the trapezoidal wave voltage generation circuit shown in FIG. (C) is a diagram showing a waveform of a trapezoidal wave current output by the communication device.
[Explanation of symbols]
10: trapezoidal wave voltage generation circuit, 20: voltage-current conversion circuit,
30 ... Current mirror circuit.

Claims (1)

入力信号に基づきグランドを基準として台形波電圧を出力する台形波電圧発生回路(10、C1)と、
この台形波電圧発生回路から出力された台形波電圧を台形波電流に変換して前記グランド側に流す電圧−電流変換回路(20)と、
電源と前記電圧−電流変換回路との間に設けられて、前記電圧−電流変換回路に前記台形波電流が流れるようにするとともに、その台形波電流と略相似形の台形波電流を送信信号として出力端子(Tout)から出力するカレントミラー回路(30)とを備え
前記カレントミラー回路は、ベース同士が接続された一対の第1、第2のトランジスタ(Q3、Q4)を有し、
前記第1のトランジスタ(Q3)は、ベースがコレクタに接続され、エミッタが前記電源に接続され、コレクタが前記電圧−電流変換回路に接続されており、
前記第2のトランジスタ(Q4)は、エミッタが前記電源に接続され、コレクタが前記出力端子に接続されており、
前記第1、第2のトランジスタのベースが抵抗(R4)を介して前記電源に接続され、前記電源から前記抵抗、前記第1のトランジスタのコレクタを介して前記電圧−電流変換回路に電流が流れる経路が形成されていることを特徴とする通信装置。
A trapezoidal wave voltage generation circuit (10, C1) for outputting a trapezoidal wave voltage with reference to ground based on an input signal;
A voltage-current conversion circuit (20) for converting a trapezoidal wave voltage output from the trapezoidal wave voltage generation circuit into a trapezoidal wave current and flowing the same to the ground side;
A trapezoidal wave current is provided between the power supply and the voltage-current conversion circuit so that the trapezoidal wave current flows through the voltage-current conversion circuit, and a trapezoidal wave current substantially similar to the trapezoidal wave current is used as a transmission signal. A current mirror circuit (30) for outputting from an output terminal (Tout) ;
The current mirror circuit has a pair of first and second transistors (Q3, Q4) whose bases are connected,
The first transistor (Q3) has a base connected to the collector, an emitter connected to the power supply, and a collector connected to the voltage-current conversion circuit,
The second transistor (Q4) has an emitter connected to the power supply, a collector connected to the output terminal,
The bases of the first and second transistors are connected to the power supply via a resistor (R4), and a current flows from the power supply to the voltage-current conversion circuit via the resistor and the collector of the first transistor. A communication device, wherein a route is formed .
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