專利名稱：用于雙線路總線的發(fā)射器輸出級的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個用于雙線路總線的發(fā)射器輸出級。
在雙線總線系統(tǒng)里，例如CAN總線，使用了所謂的共式扼流圈。這些是由發(fā)射器輸出級單獨提供的，其目的是減少總線系統(tǒng)的電磁輻射。這是通過共式扼流圈向總線系統(tǒng)的兩條線分別施加大小相同方向相反的電流這一事實實現(xiàn)的。
因為共式扼流圈必須通過獨立的電路提供，所以它們意味著這類總線系統(tǒng)的成本增加本發(fā)明的一個目的就是提供一個發(fā)射器輸出級，這個輸出級通過相等但是方向相反的電流使總線的電磁輻射最小化，從而能夠省去共式扼流圈。
這個目的是依照本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)的一個用于雙線總線的發(fā)射器輸出級，該輸出級向該總線的兩個線(7，8)施加兩個大小相等但是方向相反的電流，該輸出級具有第一電壓源(5)來供應(yīng)電壓，第二電壓或者電流源(6)來控制所述大小相等但是方向相反的電流并在總線導(dǎo)線(7，8)上產(chǎn)生數(shù)據(jù)位，還有兩個第一晶體管(1，2)，其基極由第二電壓源(6)來驅(qū)動，并且都產(chǎn)生相等的集電極電流，其中一路(I1)供給第一總線線路(7)，第二路(IT1)供給一個電流鏡像電路(3，4)的輸入，在這個電路的輸出端，給第二總線電路(8)施加一個與施加給第一總線電路(7)的電流(I1)大小相等但是方向相反的電流。
這種發(fā)射器輸出級具有第一電壓源，用來向輸出級供應(yīng)電流或電壓。通過第二電壓源或電流源，給兩個第一晶體管的基極提供驅(qū)動，設(shè)計兩個第一晶體管使它們產(chǎn)生相等的集電極電流。第一個集電極電流供給雙線路總線的第一個線路。第二個晶體管產(chǎn)生的大小相等的電流供給一個電流鏡像電路，電流鏡像電路在輸出端產(chǎn)生一個大小相等但是方向相反的電流信號來供給雙線路總線的第二條線路。
通過這種方法能夠使大小相等方向相反的電流以所期望的方式供給總線的兩條線路，因而使來自于總線的兩條線路的電磁輻射最小化。
所以，再也不需要額外的電路，例如現(xiàn)有技術(shù)里提到的共式扼流圈，來達到這種效果。
此外，在第二電壓源的控制下，發(fā)射器輸出級在任何時候都能確保供給總線的兩條線路大小相等方向相反的電流。無論發(fā)射器輸出級工作在無負荷狀態(tài)，也就是數(shù)據(jù)線上沒有數(shù)據(jù)，或者激活模式，也就是有數(shù)據(jù)傳輸，情況都是這樣。這兩種模式(可以規(guī)定更多的模式)可以通過選擇第二電壓源供給的電壓值來選擇。
因此在最終分析中可用的是一個發(fā)射器輸出級的非常簡單的電路，這個電路不僅適合于傳輸數(shù)據(jù)，也適合于最小化雙線路總線的電磁輻射。
因為這兩個電流的不同極性，可以提供兩個PNP晶體管作為兩個第一晶體管，來供應(yīng)相等的電流，如在權(quán)利要求2中請求保護的本發(fā)明的具體實施例中提供的一樣。供應(yīng)與供給第一總線線路的電流大小相等方向相反的電流鏡像方便地通過兩個NPN晶體管構(gòu)成。
在權(quán)利要求3里詳細說明的本發(fā)明的一個進一步的實施例中，控制供給雙線路總線的兩條線路的電流大小的第二電壓源可以提供多個不同大小的電壓值來初始化數(shù)據(jù)總線的一個靜止狀態(tài)或者一個或多個激活狀態(tài)。
正如權(quán)利要求4里請求保護的本發(fā)明的一個進一步的實施例中所述，數(shù)據(jù)總線可以是例如CAN總線，因為它用于交通工具中，所以最小化電磁輻射尤其重要。
本發(fā)明的這些以及其他一些方面的問題將在后文介紹的具體實現(xiàn)以及附圖
中闡明。
附圖以一個電路圖形式示出根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)射器輸出級，該輸出級具有一個第一電壓源5，其給發(fā)射器輸出級電路提供電壓。
還提供第二電壓源6，其驅(qū)動第一個PNP晶體管1和第二個PNP晶體管2的基極。這兩個PNP晶體管1和2的發(fā)射極連接到第一電壓源5的正極。
兩個PNP晶體管1和2被設(shè)計成產(chǎn)生相同大小的集電極電流。PNP晶體管2的集電極電流，在圖中表示為I1，被供給雙線路總線的第一線路7，總線的其它線路沒有在圖中示出。
其目的是向雙線路總線的第二線路8提供大小相等方向相反的電流。
為了達到這個目的，利用第一個PNP晶體管1的集電極電流，在圖中表示為IT1，這個電流和電流I1大小和方向相同。
電流IT1供給一個由兩個NPN晶體管3和4構(gòu)成的電流鏡像電路。這兩個晶體管3和4的發(fā)射極連接到第一電壓源5的負極。電流鏡像電路的輸入晶體管3被連接成一個二極管，也就是說它的基極和集電極連接在一起。從第一個PNP晶體管1流出的電流IT1被供給電流鏡像電路的輸入晶體管3的集電極。因此，電流鏡像電路的輸出晶體管4在它的集電極產(chǎn)生一個大小相等方向相反的電流。這個電流在圖中表示為I2。
所以，電流I2精確地等于期望的和電流I1大小相等方向相反的量。這個電流被供給第二個總線線路。
這樣就確保大小相等方向相反的電流流在總線線路7和8上。
關(guān)于這一部分，電壓源6是可控的，也就是說它可以傳遞多個不同的電壓值，用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)總線的不同狀態(tài)，確切地說，在線路7和8上產(chǎn)生不同狀態(tài)。
即使當來自電壓源6的電壓值不同時，只要這些值等于或小于第一電壓源5提供的電壓值，就可以保證總是有大小相等方向相反的電流由發(fā)射器輸出級施加在總線線路7和8上，無論總線處于靜止狀態(tài)沒有數(shù)據(jù)時還是處于數(shù)據(jù)在線路7和8上傳送的激活狀態(tài)時。
因此，上述目的在任何操作狀態(tài)下都可以達到。這是通過發(fā)射器輸出級的一個相對簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，不需要增加任何電路。
總線端的晶體管，也就是晶體管2或4，可以進行復(fù)制，也就是說可以把多個這樣的晶體管并聯(lián)起來提供更大的輸出電流。
也可代替電壓源6，而用一個電流源向晶體管的基極提供電流，晶體管的另一端連接到電流鏡像電路的輸入端。晶體管1到4也可以使用場效應(yīng)晶體管。
如果規(guī)定要通過適當?shù)卦O(shè)定第二個電壓源6的電壓來調(diào)整電流，這個調(diào)整應(yīng)該指向第一個總線線路上的電壓，因為需要對第一個總線線路預(yù)設(shè)一個期望的電壓。為達到這個目的，可以根據(jù)第一個線路總線上的電壓對電壓源6的反饋來制定規(guī)定。
權(quán)利要求
1.用于雙線路總線的發(fā)射器輸出級，該輸出級向所述總線的兩條線路(7，8)施加大小相等方向相反的電流，并具有一個第一電壓源(5)來供應(yīng)電壓，一個第二電流源(6)來控制所述大小相等方向相反的電流，并在所述總線線路(7，8)上產(chǎn)生數(shù)據(jù)位，以及兩個第一晶體管(1，2)，其基極由所述第二電壓源(6)驅(qū)動并且產(chǎn)生相等的集電極電流，其中一個電流(I1)供給所述第一總線線路(7)，第二個電流(IT1)供給一個電流鏡像電路(3，4)的輸入，這個電流鏡像電路在輸出端向第二總線線路施加電流(I2)，這個電流和施加到所述第一總線線路(7)的電流(I1)大小相等，方向相反。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射器輸出級，其特征在于所述兩個第一晶體管是PNP晶體管(1，2)，它們的發(fā)射極連接到所述第一電壓源(5)的正極，還在于這兩個PNP晶體管(1，2)中的第一個(1)的集電極連接到一個電流鏡像電路中的NPN輸入晶體管(3)的集電極和基極，這個電路有一個NPN輸出晶體管(4)，其基極連接到所述輸入晶體管(3)的基極，所述電流鏡像電路中的兩個晶體管(3，4)的發(fā)射極被連接到所述第一電壓源(5)的負極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)射器輸出級，其特征在于所述第二電壓源(6)能夠提供多個不同的電壓值來初始化所述數(shù)據(jù)總線的一個靜止狀態(tài)和至少一個激活狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)射器輸出級，其特征在于所述數(shù)據(jù)總線是一個CAN總線，還在于所述第二電壓源(6)能夠提供兩個不同電壓值，其中一個電壓值來初始化所述數(shù)據(jù)總線的靜止狀態(tài)，另一個電壓值來初始化所述數(shù)據(jù)總線的激活狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個雙線路總線的發(fā)射器的輸出級。該輸出級向該總線的兩條線路(7，8)施加兩個相等但是方向相反的電流，該輸出級具有第一電壓源(5)來供應(yīng)電壓，第二電壓源(6)來控制兩路大小相等但是方向相反的電流并在總線線路(7，8)上產(chǎn)生數(shù)據(jù)位，兩個PNP晶體管(1，2)的基極由第二電壓源(6)來驅(qū)動并且都產(chǎn)生相等的集電極電流，其中一路(I
文檔編號H04L25/02GK1615620SQ02827392
公開日2005年5月11日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者B·埃倫德 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司