电信号的传输系统技术方案

一种由发送电子设备发送到至少一个接收电子设备的至少一个电信号的传输系统，包括：‑至少一根信号线，其将发送电子设备连接到至少一个接收电子设备并且适合于传输要传输的相应电信号；‑信号生成单元，其被配置为产生要在每根信号线上传输的电信号；‑至少一根噪声补偿线；‑噪声补偿电路，其被配置为在每根噪声补偿线上生成噪声补偿信号。

【技术实现步骤摘要】
电信号的传输系统
本专利技术涉及一种在两个电子设备之间传输的电信号的传输系统，其中电信号具有频谱，所述频谱包括由适于产生电磁干扰的谐波形成的噪声分量。
技术介绍
例如，要传输的电信号是具有随时间推移可变的至少一个可变分量的信号。在具体实施例中，电信号是数字总线的数据信号。如已知的那样，数字通信总线由具有一定长度的若干电缆或电线形成，该数字通信总线呈现对应于两个逻辑状态例如“0”和“1”的两个不同电压值。例如，逻辑状态“0”由0V的电压表示，而逻辑状态“1”由5V的电压表示。通常而言，数字通信总线包括：电力电缆，其呈现恒定电压；接地电缆，其也是恒定电压；至少一条数据线，其电压信号是根据要传输的信息而变化的波，诸如方波。一些数字通信总线还包括时钟线，其电压信号是恒定的方波。例如，时钟线和数据线的方波在正电压(例如5V)和接地电压之间切换，接地电压用作电子设备电压的共同基准。如已知的那样，随时间推移而变化的信号具有包含高频谐波的频谱，该高频谐波能够产生可能干扰附近电子设备操作的电磁噪声。通过对这些谐波进行滤波来表示针对该问题的可能解决方案。然而，在某些情况下，例如在具有LED光源的车灯中，滤波器的使用导致不可接受的成本增加。另一种已知的解决方案是将要传输的信号分成两个相对的分量，这两个分量对应于相应的传输导体，使得由每个分量产生的发射来补偿由另一个分量产生的发射。必须在接收器设备处重新组合两个信号分量以获得原始信号。也已知为“差分通信”的该解决方案具有明显的缺点，即对产生噪声的线路的精确复制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种电信号的传输系统，该电信号在产生电磁干扰的频率或频率范围内具有有限的振幅频谱，并且同时其不具有与先前解决方案相关的所述缺点。通过根据权利要求1所述的传输系统和根据权利要求20所述的组件来实现这样的目的。从属权利要求描述本专利技术的优选实施例。权利要求1涉及由发送电子设备发送到至少一个接收电子设备的至少一个电信号的传输系统，其中每个电信号包含可由接收电子设备利用的所有信息并且具有频谱，该频谱包括由适于产生电磁干扰的谐波形成的噪声分量。传输系统至少包括：信号线，其将发送电子设备连接到至少一个接收电子设备并且其适合于传输要传输的相应电信号；以及信号生成单元，其被配置为生成要在每条信号线上传输的电信号。所述传输系统还包括至少一根噪声补偿线，以及噪声补偿电路，所述噪声补偿电路被配置为在每根噪声补偿线上产生噪声补偿信号，所述噪声补偿信号具有至少一个可变分量，不管乘法因子，所述可变分量对应于要传输的电信号的至少一部分的反相或要传输的电信号的总和的反相。由此产生的噪声补偿信号在噪声补偿线周围发射电磁辐射，其至少部分地抵消或补偿由要传输的电信号产生的电磁辐射。因此，除了信号线之外，根据本专利技术一个方面的传输系统还包括至少一根噪声补偿线。然而，这种噪声补偿线不携载用于组成可由接收设备利用的信息内容的任何信号。事实上，所有信息内容都包含在信号线中。因此，根据本专利技术的一个方面，噪声补偿线不必连接到接收电子设备，并且甚至可以仅部分地沿着至少一条信号线延伸。例如，噪声补偿线可以具有比信号线短的长度。在这种情况下，噪声补偿信号的振幅大于电信号或要传输的电信号的总和。换言之，至少一根噪声补偿线是从每个接收电子设备断开的高阻抗线。在一个实施例中，至少一根噪声补偿线由天线组成，例如限制在所述发送器设备中的天线。因此，根据本专利技术的一个方面，噪声补偿电路可位于发送电子设备和至少一个接收电子设备两者的外部。根据本专利技术的另一个方面，噪声补偿信号包括正常数分量，该正常数分量的值以如此的方式选择使得噪声补偿信号从不呈现负值。这样，极大地简化了噪声补偿电路的实现。在一个实施例中，噪声补偿电路包括至少一个晶体管反相电路，其在输入中接收要传输的电信号，并在输出中供应电输出信号和与电输出信号的反相对应的反相电路噪声补偿信号。这样，没有延迟，或者在要传输的电信号的传输和在噪声补偿线上传输的其反相之间存在不显著的延迟。在一个实施例中，传输系统包括至少两根信号线，用于传输相应的待传输的电信号；以及噪声补偿电路，其包括用于每个要传输的电信号的晶体管反相电路，其中由相应反相电路的输出中存在的反相电路噪声补偿信号的总和来给定噪声补偿信号。结果，有利地，单根噪声补偿线至少部分地抵消或补偿由两根或更多根信号线产生的噪声。在一个实施例中，这样的噪声补偿电路连接到电压放大装置，该电压放大装置适于产生放大的电源电压，即使当要同时传输的电信号同时呈现其最高电平时，它们也能够在线性区域中极化晶体管反相电路的晶体管。例如，电压放大装置用电荷泵实现。在一个实施例中，信号线是数字总线的数据线，信号生成单元是总线控制单元。在一个实施例中，例如，相对于通信总线“IC2”，还使用数字总线的时钟线，总线控制单元被配置为在数据线上生成数据信号，所述数据信号根据要传输的数据在低逻辑电平和高逻辑电平之间切换，以及被配置为在时钟线上产生在低逻辑电平和高逻辑电平之间以恒定频率切换的时钟信号。在这种情况下，噪声补偿电路接收由总线控制单元产生的数据信号和时钟信号，并为数字总线的数据线提供数据输出信号以及为数字总线的时钟线提供时钟输出信号，所述数据和时钟输出信号具有的逻辑电平对应于相应数据信号和时钟信号的逻辑电平。噪声补偿电路由恒定电源电压供电，并且包括：a.单向晶体管反相电路，其接收时钟信号并在输出中提供时钟输出信号和时钟线噪声补偿信号，该时钟线噪声补偿信号对应于恒定电源电压添加到其的时钟输出信号的反相；b.双向晶体管反相电路，其接收数据信号并在输出中提供数据输出信号和数据线噪声补偿信号，该数据线噪声补偿信号对应于恒定电源电压添加到其的数据输出信号的反相。补偿信号由时钟线的噪声补偿信号与数据线的噪声补偿信号的总和给定。附图说明根据本专利技术的传输系统的其他特征和优点在任何情况下将从以下其优选实施例给出的描述中显而易见，所述优选实施例参考附图通过非限制性示例给出，其中：a.图1示出可变电信号根据要传输的信息随时间推移的变化趋势，可变电信号例如存在于数字通信总线的数据线上的PWM信号或SDA数据信号；b.图1a示出恒定方波信号随时间推移的变化趋势，恒定方波信号例如存在于数字通信总线的时钟线上的SCL时钟信号；c.图2表示用于电磁噪声产生目的的数字通信总线的建模；d.图3是图2中的建模的电路图；e.图4是用于要传输的单向类型的电信号的噪声补偿电路的电路图，电信号例如SCL时钟信号；f.图5是用于要传输的双向类型的电信号的噪声补偿电路的电路图，电信号诸如SDA数据信号；g.图6是在一个实施例中由发送电子设备发送到接收电子设备或由接收电子设备发送到发送电子设备的电信号的传输系统的电路图，其使用图5中的噪声补偿电路；h.图7是图6中传输系统的实施例变型的电路图；g.图8是根据本专利技术的数字总线的数据信号和时钟信号的传输系统的电路图，其在一个实施例中使用两根噪声补偿线；j.图9是用于数字通信总线的数据线和时钟线的噪声补偿电路的电路图，其使用单根噪声补偿线；k.图10是数字总线的电路图，该数字总线包括数据线和时钟线，并且该数字总线在一个实施例中使用图9中的噪声补偿电路；l.图11是图10中数字通信总线的实施例变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由发送电子设备发送到至少一个接收电子设备的至少一个电信号的传输系统，其中每个电信号包含必须传输到接收电子设备的所有信息并且具有频谱，所述频谱包括由适于产生电磁干扰的谐波形成的噪声分量，该传输系统包括：‑至少一根信号线，其将发送电子设备连接到至少一个接收电子设备并且其适合于传输要传输的相应电信号；‑信号生成单元，其被配置为产生要在每根信号线上传输的电信号；‑至少一根噪声补偿线；‑噪声补偿电路，其被配置为在每根噪声补偿线上产生噪声补偿信号，该噪声补偿信号具有至少一个可变分量，不考虑乘法因子，该可变分量对应于电信号的至少一部分的反相或电信号的总和的反相。

【技术特征摘要】
2017.12.07 IT 1020170001417731.由发送电子设备发送到至少一个接收电子设备的至少一个电信号的传输系统，其中每个电信号包含必须传输到接收电子设备的所有信息并且具有频谱，所述频谱包括由适于产生电磁干扰的谐波形成的噪声分量，该传输系统包括：-至少一根信号线，其将发送电子设备连接到至少一个接收电子设备并且其适合于传输要传输的相应电信号；-信号生成单元，其被配置为产生要在每根信号线上传输的电信号；-至少一根噪声补偿线；-噪声补偿电路，其被配置为在每根噪声补偿线上产生噪声补偿信号，该噪声补偿信号具有至少一个可变分量，不考虑乘法因子，该可变分量对应于电信号的至少一部分的反相或电信号的总和的反相。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一根噪声补偿线至少部分地沿着所述至少一根信号线延伸。3.根据权利要求2所述的传输系统，其特征在于，所述噪声补偿线具有比所述信号线短的长度。4.根据前一权利要求所述的系统，其特征在于，每个噪声补偿信号具有的振幅大于要传输的电信号或要传输的电信号的总和。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一根噪声补偿线是从每个接收电子设备断开的高阻抗线。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一根噪声补偿线由天线构成。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述噪声补偿电路位于所述发送电子设备和所述至少一个接收电子设备两者的外部。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，要传输的电信号是方波或狄拉克脉冲信号。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述噪声补偿信号包括正常数分量，所述正常数分量的值被选择为使得所述噪声补偿信号从不呈现负值。10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述噪声补偿电路包括至少一个晶体管反相电路，所述晶体管反相电路在输入中接收要传输的电信号并在输出中提供电输出信号和对应于电输出信号反相的反相电路噪声补偿信号。11.根据前一权利要求所述的系统，其特征在于，所述噪声补偿电路由恒定电源电压供电，并且其中所述噪声补偿信号被添加到所述恒定电源电压。12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，包括至少两根信号线，其用于传输相应的要传输的电信号；噪声补偿电路，其包括用于要传输的每个电信号的晶体管反相电路，其中所述噪声补偿信号由相应反相电路的输出中存在的反相电路噪声补偿信号的总和给出。13.根据前一权利要求所述的系统，其特征在于，所述噪声补偿电路连接到电压放大装置，所述电压放大装置适于产生放大的电源电压，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·布里索托，G·科杜蒂，A·恩格拉罗，M·艾尔利娜，
申请(专利权)人：汽车照明意大利独资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT