总线系统的用户站和减少总线系统中的有线发射的方法技术方案

提供了一种用于总线系统（1）的用户站（10；30）和一种用于减少总线系统（1）中的有线发射的方法。该用户站（10；30）包括用于使总线系统（1）中的切换沿对称的边沿控制装置（120）。该边沿控制装置（120）具有用于产生在总线系统（1）的总线（40）上的额定电压变化过程的元件（121、122、124、125）和用于将所产生的额定电压变化过程传输到总线（40）上的电流镜（130）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于总线系统的用户站和一种用于减少总线系统中的有线发射（LeitungsgebundeneEmissionen）的方法，以便满足总线系统对信号对称化的要求。
技术介绍
CAN总线是一种对信号对称化具有高要求的差分总线系统。在这种情况下适用：信号对称化越好，在用户站（诸如汽车收音机（Autoradio））处的干扰辐射和干扰越小。反相的信号CAN_H和CAN_L必须这样被控制，使得它们的平均值尽可能小得与中间电压（Mittenspannung）VCC5/2=2.5V有偏差。目前，信号对称化通过如下方式被获得：向接地GND的与到电位VCC5的开关的电阻被平衡，使得在总线的显性状态（其中信号的电压差CAN_H-CAN_L有为大约2V的值）下平均值电压为2.5V。开关电阻的均衡例如通过智能的确定尺寸、通过调整（Abgleich）或者通过例如在DE10250576A1中所描述的调节电路而发生。然而有问题的是：因为向VCC5的开关（上拉开关（Pull-Up-Schalter））和向GND的开关（下拉开关（Pull-Down-Schalter），GND＝Ground＝接地）具有不同的特性，所以在切换过程期间的对称化仅是有缺陷的。总电压在转接瞬间展现了电压峰值（尖峰（Spikes）），所述电压峰值导致了在高频范围、即超过1MHz的范围中的差的辐射性能。在现有技术中，这些进行干扰的电压峰值通过共模扼流圈（commonmodechoke）被抑制。然而，这种共模扼流圈是附加的部件，所述附件的部件造成了费用并且必需大多只是很有限地可支配的附加位置。
技术实现思路
因而，本专利技术的任务是：提供一种用于总线系统的用户站和一种方法，所述用户站和方法解决之前所提到的问题。尤其是应该提供一种用于总线系统的用户站和一种方法，在所述用户站和方法的情况下，在切换过程中的对称化、所辐射的干扰的显著降低、在没有共模扼流圈的情况下的运行和显性总线状态的对称化是可能的。该任务通过一种根据专利权利要求1所述的用于总线系统的用户站来解决。该用户站包括用于使总线系统中的切换沿对称的边沿控制装置（Flankensteuerung），其中该边沿控制装置具有用于产生在总线系统的总线上的额定电压变化过程的元件和用于将所产生的额定电压变化过程传输到总线上的电流镜。利用该用户站，对在总线系统的CAN_H和CAN_L中的电流的较好的控制静态地（statisch）并且在切换沿期间在从显性状态转换到隐性状态的情况下以及相反地在从隐性状态转接到显性状态的情况下是可能的。此外，该用户站在有所入射的干扰时还有高的免疫力，这可以通过DPI测试（DPI＝DirectPowerInjection＝直接能量入射）、BCI测试（BCI＝大电流注入（BulkCurrentInjection）＝电流注入到电缆束中）被证明。公知的整流和存储效应已过时。此外，利用该用户站还可在IC终端测试（IC＝IntegratedCircuit＝集成电路）中实现对称化的可调整性，这涉及OTP编程（OTP＝OneTimeProgrammable(Memory)＝一次性可编程（存储器））。OTP编程被用于IC的参数和功能调整。该用户站的另一优点在于：运行在没有共模扼流圈的情况下成为可能。该用户站的有利的其它的构建方案在从属专利权利要求中被说明。用于产生额定电压变化过程的元件例如可包括密勒电容器，所述密勒电容器一方面被连接到PMOS晶体管上而另一方面被连接到电阻上。也可能的是：用于产生额定电压变化过程的元件包括两个电流源，所述两个电流源被连接到PMOS晶体管上。按照本专利技术的构建方案，边沿控制装置包括两个电流源、密勒电容器、PMOS晶体管和电阻。在这种情况下，所述两个电流源和所述密勒电容器可以被连接在PMOS晶体管的栅极上。可能利用在布局（Layout）中相同地被构造的MOS低压晶体管来形成电流镜。按照另一可能性，电流镜通过MOS高压晶体管与总线相连。所述MOS高压晶体管是共源共栅晶体管，利用所述共源共栅晶体管实现边沿控制装置的电路与总线的很大程度的分离。此外，该用户站还可具有用于保护电路防止总线系统中的显性电平的电位的反极性保护二极管（Verpolschutzdiode）和用于保护电路防止信号CAN-L的反极性保护二极管。之前所描述的用户站可以是总线系统的部分，所述总线系统具有总线和至少两个用户站，所述至少两个用户站通过总线这样彼此相连，使得它们可以彼此进行通信，其中所述至少两个用户站中的至少一个是之前所描述的用户站之一。此外，之前所描述的任务还通过一种根据专利权利要求10所述的用于减少总线系统中的有线发射的方法来解决。在该方法中，用于使总线系统中的切换沿对称的边沿控制装置利用用于产生额定电压变化过程的元件产生在总线上的额定电压变化过程并且通过电流镜将该额定电压变化过程传输到总线。该方法提供与之前关于用户站被提到的优点同样的优点。本专利技术的其它的可能的实施方案也包括之前或者在下文关于实施例方面所描述的特征或者实施形式的没有明确被提到的组合。在此，本领域技术人员也将添加单个方面作为对本专利技术的相应的基本形式的改进方案或者补充方案。附图说明随后，本专利技术参考附图并且依据实施例进一步被描述。图1示出了按照第一实施例的总线系统的简化的方框电路图；图2示出了在按照第一实施例的总线系统中的总线信号在时间上的额定电压变化过程；和图3示出了按照第一实施例的总线系统的用户站的信号对称化装置的电路图；在这些附图中，只要不另作说明，相同的或者功能相同的要素就被配备有同样的参考符号。具体实施方式图1示出了例如可以是CAN总线系统、CAN-FD总线系统等等的总线系统1。总线系统1可以在车辆（尤其是机动车）、飞机等等中或者在医院等等中得到应用。在图1中，总线系统1有多个用户站10、20、30，所述用户站10、20、30分别被连接到具有第一总线芯线（Busader）41和第二总线芯线42的总线40上。总线芯线41、42也可以被称作CAN_H和CAN_L并且用于在发送状态下将占主导的电平耦合输入（Einkopplung）。消息45、46、47可以以信号的形式通过总线40在各个用户站10、20、30之间被传输。用户站10、20、30例如可以是机动车的控制设备或者显示设备。如在图1中示出的那样，用户站10、30分别有通信控制装置11、发送装置12和接收装置13。而用户站20有通信控制装置11和发送/接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于总线系统（1）的用户站（10；30），所述用户站（10；30）具有用于使总线系统（1）中的切换沿对称的边沿控制装置（120），其中，所述边沿控制装置（120）具有：用于产生在总线系统（1）的总线（40）上的额定电压变化过程的元件（121、122、124、125），和用于将所产生的额定电压变化过程传输到总线（40）上的电流镜（130）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 DE 102013222786.81.用于总线系统（1）的用户站（10；30），所述用户站（10；30）具有
用于使总线系统（1）中的切换沿对称的边沿控制装置（120），
其中，所述边沿控制装置（120）具有：
用于产生在总线系统（1）的总线（40）上的额定电压变化过程的元件（121、122、124、
125），和
用于将所产生的额定电压变化过程传输到总线（40）上的电流镜（130）。
2.根据权利要求1所述的用户站（10；30），其中，所述用于产生额定电压变化过程的元
件（121、122、124、125）包括密勒电容器（121），所述密勒电容器（121）一方面被连接到PMOS
晶体管（124）上而另一方面被连接到电阻（125）上。
3.根据权利要求1或2所述的用户站（10；30），其中，所述用于产生额定电压变化过程的
元件（121、122、124、125）包括两个电流源（122），所述两个电流源（122）被连接到PMOS晶体
管（124）上。
4.根据上述权利要求之一所述的用户站（10；30），其中，所述边沿控制装置（120）包括
两个电流源（122）、密勒电容器（121）、PMOS晶体管（124）和电阻（125）。
5.根据权利要求4所述的用户站（10；30），其中，所述两个电流源（122）和所述密勒电容
器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S瓦尔克，A潘维茨，I黑埃曼，B希尔根贝格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE