[發明專利]具有改進的轉變速度的總線驅動器電路

有效

• 申請號: 201410790738.2
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104731742B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: D·梅茨納;P·威德林;D·阿斯特羅姆
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本發明涉及具有改進的轉變速度的總線驅動器電路，該總線驅動器電路可以包括第一電路節點和第二電路節點，其中第一電路節點可操作地耦合到總線線路，引起第一電路節點和第二電路節點之間的總線電容。開關電路被耦合到第一電路節點并且被配置為將輸出電壓施加在第一電路節點和第二電路節點之間。因此，當控制信號指示顯性狀態時，總線電容被充電。放電電路包括至少一個電阻器。放電電路耦合在第一電路節點和第二電路節點之間并且被配置為當控制信號指示隱性狀態時允許總線電容經由電阻器放電。開關電路還被配置為提供暫時電流路徑，用于在從顯性狀態到隱性狀態的轉變時段期間對總線電容放電。

技術領域

本說明書涉及數據總線領域，具體涉及用于將數據總線的一個或者多個總線線路驅動到特定狀態的總線節點以及總線驅動器電路。

背景技術

數據總線被廣泛用于允許兩個以上經常被稱為總線節點的電子器件之間的數字通信。術語“總線”通常表示包含總線硬件規范以及總線節點通信所根據的通信協議的通信系統。為了允許多種類用戶使用特定總線，經常將數據總線標準化，其中不同的總線標準在不同的工業領域中占優勢。例如，在汽車工業中，一般使用CAN(控制器局域網絡)、LIN(本地交換網絡)、以及FlexRay。在消費電子領域，廣泛使用USB(通用串行總線)。

總線節點(即連接到總線的電子器件)通常包括總線接口，該總線接口可以是根據適當總線標準完成來自或者到達總線的數據的實際發送和接收的電子電路。總線驅動器電路用于在物理層級(例如著名的OSI模型的第一層)上實施數據發送。例如，驅動器電路必須在物理連接處向一個或者多個總線線路提供經定義的狀態。例如，總線驅動器生成經定義的第一電壓電平(例如0V)以向總線傳遞二進制“0”以及經定義的第二電壓電平(例如12V)以向總線傳遞二進制“1”?？偩€驅動器通常被設計為提供至少一個“高阻”狀態以避免當不同總線節點在其總線接口處生成沖突的電壓電平時的問題。有時使用三態總線驅動器。然而，普通的標準化數據總線僅使用兩個狀態(以表示二進制“0”和“1”)，其中在一個狀態(例如二進制“1”)下電壓電平(例如12V)經由電阻器施加到一個或者多個總線線路。該狀態通常被稱為“隱性”或者“空閑”。另一狀態(例如二進制“0”)被稱為“顯性”或者“活動”；在該狀態下，電壓電平(例如0V)經由低電阻電流路徑(例如閉合的半導體開關)施加到總線線路。假如一個總線節點通過將總線線路上的電壓電平強制到0V以生成“顯性”(“活動”)狀態，則生成“隱性”(“空閑”)狀態的所有其它總線節點都被無視。它們的輸出被所述電阻器保護。

在所有總線系統中，總線節點(即其總線驅動器電路)必須提供空閑/隱性狀態以及活動/顯性狀態以允許無沖突通信。例如，在LIN或者CAN系統中，隱性狀態表示二進制“1”，其中顯性狀態表示二進制“0”。在FlexRay或者USB系統中，隱性狀態通常被稱為“空閑”并且表示沒有通信的時段。雖然此空閑狀態與數據比特不相關聯(在“0”和“1”兩者都是活動狀態的FlexRay和USB系統中)，但是在相應的標準中，到空閑狀態的轉變是特定的。例如，轉變必須遵守標準中特別規定的時序需求。

總線驅動器電路通常包括一個或者多個半導體開關，該半導體開關被配置為(經由電阻器或者直接)與具有電源電勢或者接地電勢的一個或者多個總線接線連接或者斷開。然而，一個或者多個總線線路也可以具有不可忽略的電阻以及尤其具有不可忽略的電容，這對活動狀態和空閑狀態之間的開關時間有影響。因此開關時間不但取決于驅動器電路的特性而且取決于連接的一個或者多個總線線路的屬性。當期望高數據速率時，到空閑狀態的緩慢轉變是個問題。因此，需要改進的總線驅動器和總線節點。

發明內容