專利名稱：經(jīng)由傳輸線路接收差分信號的信號接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)由傳輸線路接收差分信號的信號接收器。
技術(shù)背景近來，通過傳輸路徑來傳輸差分信號，從而進行通信。傳輸路徑包括 一對信號線。在這種情況下，需要消除施加在每條信號線上的共模噪聲。這里，共模噪聲是基于接地電平定義的。例如在日本特開2005-244351號 公報上，扼流線圈連接在傳輸路徑與地線之間，該扼流線圈用于阻斷正常 模式的差分信號并且使共模噪聲通過。然而，在上述情況下，由于扼流線圈始終連接在傳輸路徑與地線之間， 因此增大了該對信號線之間的電容，從而電容影響了通信信號。因此，要 求消除共模噪聲同時又不會影響通信信號的波形。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)由傳輸線路接收差分信號 的信號接收器。根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，信號接收器包括接收電路，其經(jīng)由傳 輸線路接收差分信號，該傳輸線路包括用于發(fā)送所述差分信號的一對信號 線；以及阻抗控制電路，其控制輸入阻抗從而降低共模噪聲。所述阻抗控制電路包括檢測元件，所述檢測元件用于檢測所述共模噪聲的電壓、電流 和電功率中的至少一個，并且所述阻抗控制電路根據(jù)所述共模噪聲的所述 電壓、所述電流和所述電功率中的至少一個的變化來控制所述輸入阻抗。 在上述接收器中，僅當(dāng)共模噪聲施加在傳輸線路上時，才通過控制從 傳輸線路側(cè)確定的接收電路的輸入阻抗來消除共模噪聲。


通過下面的詳細描述并參照附圖，本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點將變得更加顯而易見。在附圖中圖1是示出了根據(jù)第一實施例的信號接收器的方框圖；圖2是示出了電壓、電流或者電功率與阻抗控制電路的阻抗之間的關(guān)系的曲線圖；圖3是示出了根據(jù)第二實施例的阻抗控制電路的電路圖； 圖4A是示出了共模噪聲的仿真方法的電路圖； 圖4B是示出了共模噪聲的曲線圖； 周4C是示出了發(fā)送節(jié)點的電路圖； 圖4D是示出了接收節(jié)點的電路圖；圖5A是示出了在接收器不包括阻抗控制電路時的感應(yīng)噪聲電壓的仿 真結(jié)果的曲線圖；圖5B是示出了在接收器包括阻抗控制電路時的感應(yīng)噪聲電壓的仿真 結(jié)果的曲線圖；圖5C是示出了在接收器不包括阻抗控制電路時的通信電壓的仿真結(jié) 果的曲線圖；圖5D是示出了在接收器包括阻抗控制電路時的通信電壓的仿真結(jié)果 的曲線圖；圖6是示出了根據(jù)第三實施例的阻抗控制電路的電路圖；以及 圖7是示出了根據(jù)第四實施例的浮動結(jié)構(gòu)(floating structure)的圖。
具體實施方式
(第一實施例)下文將參照圖1和圖2來介紹根據(jù)第一實施例的信號接收器1。接收 器1包括接收電路2和阻抗控制電路4。阻抗控制電路4布置在傳輸線路3 與接收電路2之間。阻抗控制電路4包括檢測元件5、 一對可變阻抗元件6P、 6M、另一個 可變阻抗元件7、控制電源8和控制器9。檢測元件5布置在傳輸線路3與 接收電路2之間。此外，檢測元件5還設(shè)置在一對信號線3P、 3M之間， 該對信號線3P、 3M提供了傳輸線路3。阻抗元件6P、 6M布置在信號線 3P、 3M之間并且相互串聯(lián)耦合。阻抗元件6P、 6M在連接部分處相互耦合。 另一個可變阻抗元件7和控制電源8相互串聯(lián)耦合，并且布置在阻抗元件6P、 6M的連接部分與地線之間。控制器9基于檢測元件5的檢測結(jié)果來控 制可變阻抗元件6P、 6M、另一個可變阻抗元件7和控制電源8。檢測元件5對施加在信號線3P、 3M上的共模噪聲的電壓、電流和電 功率中的至少一個進行檢測?？蛇x地，檢測元件5可以檢測共模噪聲的電 壓、電流和電功率中的兩個，或者可以檢測共模噪聲的電壓、電流和電功 率中的全部。將檢測元件5的檢測結(jié)果輸出到控制器9?？刂破?根據(jù)檢測 元件5的檢測結(jié)果來控制各個可變阻抗元件6P、 6M、 7的阻抗和控制電源 8的電壓。這里，將阻抗元件6P的阻抗設(shè)置為等于阻抗元件6M的阻抗。圖2示出了一種示例性情況，在該示例性情況下，控制器9控制阻抗 元件6P、 6M、 7的阻抗，從而改變信號線3P、 3M的共模阻抗。在圖2中， 橫軸表示共模噪聲的電流、電壓或電功率，并且縱軸表示每條信號線3P、 3M的共模阻抗。當(dāng)共模噪聲的電流、電壓或者電功率增大時，控制器9 進行控制，以將共模阻抗從Zoff降低到Zon。在這種情況下，阻抗Zoff遠 遠大于接收電路2的阻抗ZR，即Zoff^ZR。因此，信號線3P、 3M的阻 抗Zoff與接收電路2的阻抗ZR之間的并聯(lián)阻抗幾乎等于ZR。將信號線 3P、 3M的阻抗Zon與接收電路2的阻抗ZR之間的另一個并聯(lián)阻抗Zcom， 設(shè)置得充分小，以便降低共模噪聲。這里，提供阻抗Zcom是為了降低共 模噪聲。控制器9根據(jù)共模噪聲的極性來對控制電源8進行控制，以改變電源 電壓。例如，在噪聲具有正極性時，將控制電源8的電壓設(shè)置為接地電平。 在噪聲具有負極性時，將控制電源8的電壓設(shè)置為高電平，例如五伏特。 由此'，降低了地線與傳輸線路3之間的阻抗以及電源與傳輸線路3之間的 阻抗。在控制電源8的電壓是高電平時，阻抗元件6P、 6M、 7表現(xiàn)出負電 阻。在接收器1的阻抗控制電路4中，檢測元件5對施加在傳輸線路3上 的共模噪聲的電壓、電流和電功率中的享少一個進行檢測，從而阻抗控制 電路4控制輸入阻抗，以便根據(jù)電壓、電流和電功率中的至少一個的變化來降低共模噪聲的水平。因此，僅當(dāng)共模噪聲實際被施加在傳輸線路3上 時，才通過改變接收電路2的輸入阻抗來消除共模噪聲。這里，接收電路2的輸入阻抗是從傳輸線路側(cè)定義的。在其它情況下，不會影響通信信號的 波形。阻抗控制電路4通過使用控制電源8來控制傳輸線路3相對于預(yù)定電壓或者接地電平的電勢。由此，阻抗控制電路4能夠?qū)斎胱杩惯M行等效控制。.(第二實施例)圖3示出了信號接收器1的一個例子。檢測元件5包括一對電阻器IIP、 11M和另一個電阻器IIG。該對電阻器IIP、 11M連接在信號線3P、 3M 之間，并且每個電阻器11P、 11M具有例如100kQ的電阻。電阻器11P、 IIM在連接部分處相互串聯(lián)連接。另一個電阻器IIG連接在該連接部分與 地線之間。另一個電阻器IIG也具有例如100kQ的電阻。電阻器IIP、 11M 的連接部分用于檢測共模電壓Vcom。該連接部分與比較器12P的非反向輸 入端子和另一個比較器12M的反向輸入端子耦合。比較器12P的反向輸入端子連接到電阻器Rl、 R2之間的連接部分， 該電阻器R1、 R2布置在5V電源與地線之間。電阻器R1、 R2在該連接部 分處相互串聯(lián)耦合。噪聲檢測閾值由電阻器Rl、 R2之間的比來確定。例 如，將該連接部分的電勢設(shè)置為Com+Vth。這里，Com表示信號線3P、 3M與地線之間的電勢。例如，Com是三伏特。由此，相對于電勢Com將 該閾值設(shè)置為+Vth。此外，電容器C1耦合在電阻器R1、 R2的連接部分 與地線之間。比較器12M的非反向輸入端子連接到電阻器R3、 R4之間的 連接部分，該電阻器R3、 R4耦合在5V電源與地線之間。電阻器R3、 R4 在該連接部分處相互串聯(lián)耦合。噪聲檢測閾值由電阻器R3、 R4之間的比 來確定。例如，將該連接部分的電勢設(shè)置為Com—Vth。由此，相對于電勢 Com將該閾值設(shè)置為—Vth。此外，電容器C2耦合在電阻器R3、 R4的連 接部分與地線之間。作為開關(guān)電路的N溝道MOSFET13M、 二極管14M、作為阻抗元件的 電阻器15M、 16M、作為回流防止元件的另一個二極管17M以及作為開關(guān) 電路的另一個N溝道MOSFET 18M串聯(lián)連接在電源與地線之間。此外， 作為開關(guān)電路的N溝道MOSFET 13P、 二極管14P、作為阻抗元件的電阻 器15P、 16P、作為回流防止元件的另一個二極管17P以及作為開關(guān)電路的 另一個N溝道MOSFET 18P串聯(lián)連接在電源與地線之間。各個FET 13P、 13M的柵極連接到比較器12M的輸出端子，各個FET 18P、 18M的柵極連 接到比較器12P的輸出端子。電阻器15P、16P之間的連接部分經(jīng)由作為阻抗元件的電阻器19P連接到信號線3P。電阻器19P具有例如100Q的電阻。電阻器15M、 16M之間 的連接部分經(jīng)由作為阻抗元件的電阻器19M連接到信號線3M。電阻器19M 具有例如100Q的電阻。這里，圖3中的5V電源和地線對應(yīng)于圖1中的控 制電源8。
下面將參照圖4和圖5來介紹圖3中的接收器1的功能。當(dāng)具有正極 性的共模噪聲施加在傳輸線路3上時，共模電壓Vcom增大。在共模電壓 Vcom超過正側(cè)閾值Com+Vth時，比較器12P起作用，從而使FET18M、 18P導(dǎo)通。然后，傳輸線路3經(jīng)由電阻器19P、 19M、 16P、 16M連接到地 線，從而降低了共模阻抗。由此，降低了共模噪聲。
當(dāng)具有負極性的共模噪聲施加在傳輸線路3上時，共模電壓Vcom減 小。在共模電壓Vcom降低到低于負側(cè)閾值Com—Vth時，比較器12M起 作用，從而使FET 13M、 13P導(dǎo)通。然后，傳輸線路3經(jīng)由電阻器19P、 19M、 15P、 15M連接到電源，從而降低了共模阻抗。由此，降低了共模噪 聲。這里，在FET13P、 13M、 18P、 18M導(dǎo)通時，二極管14P、 14M、 17P、 17M起回流防止元件的作用。
圖4A—圖4D和圖5A—圖5D示出了阻抗控制電路4的噪聲降低效果 的仿真結(jié)果。如圖4A所示，在發(fā)送節(jié)點與接收節(jié)點之間的傳輸線路3的長 度是3米時，共模噪聲源產(chǎn)生共模噪聲，并且該噪聲被感應(yīng)到傳輸線路3 上。如圖4B所示，該噪聲具有100伏特的波高，產(chǎn)生噪聲的時間寬度是 IO納秒，周期是200納秒。FlexRay (注冊商標(biāo))是一種車載LAN系統(tǒng)， 該FlexRay用于與通信協(xié)議一起接受測試。電壓Vth被設(shè)置為1.5伏特。
發(fā)送節(jié)點具有圖4C所示的等效電路，并且由點圍起來的電路與IC等 效電路模型對應(yīng)。接收節(jié)點具有圖4D所示的等效電路。在圖4D中，IMP. CONT. CIR.表示阻抗控制電路，并且REC. CIR.表示接收電路。在圖4D中， 各個開關(guān)的闞值電壓是1.5伏特，并且接收電路是利用S參數(shù)建模的。
圖5A和圖5B示出了感應(yīng)噪聲電壓的比較。圖5A示出了沒有阻抗控 制電路4的情況，而圖5B示出了具有阻抗控制電路4的情況。在傳輸線路 3不包括阻抗控制電路4時，最大峰值電壓是土13V。在傳輸線路3包括阻 抗控制電路4時，最大峰值電壓是士4.5V。圖5C和圖5D示出了通信信號 電壓的比較。圖5C示出了沒有阻抗控制電路4的情況，而圖5D示出了具 有阻抗控制電路4的情況。與傳輸線路3不包括阻抗控制電路4的情況下的波形相比，傳輸線路3包括阻抗控制電路4的情況下的波形稍差。然而， 圖5D中的波形無疑滿足眼圖(eye pattern)振幅水平，從而波形不會影響 通信。這里，眼圖是由車載LAN的標(biāo)準化推廣組織JasPar( Japan Automotive Software Platform Architecture,日本汽車軟件平臺架構(gòu))規(guī)定的。
阻抗控制電路4將傳輸線路3上的共模電壓Vcom與正側(cè)閾值電壓 Com+Vth進行比較，該正側(cè)閾值電壓Com+Vth是傳輸線路3和地線之間 的直流電壓Com與預(yù)定的容限電壓+Vth之和。在共模電壓Vcom超過正 側(cè)閾值電壓時，F(xiàn)ET18P、 18M導(dǎo)通，從而信號線3P、 3M各自經(jīng)由電阻器 19P、 19M、 16P、 16M連接到地線。因此，在具有正極性的共模噪聲施加 在傳輸線路3上時，降低了信號接收器1的輸入阻抗。
阻抗控制電路4將傳輸線路3上的共模電壓Vcom與負側(cè)閾值電壓 Com—Vth進行比較，該負側(cè)閾值電壓Com—Vth是傳輸線路3和地線之間 的直流電壓Com與預(yù)定的容限電壓一Vth之和。在共模電壓Vcom下降到 低于負側(cè)閾值電壓時，F(xiàn)ET13P、 13M導(dǎo)通，從而信號線3P、 3M各自經(jīng)由 電阻器19P、 19M、 15P、 15M連接到控制電源。因此，在具有負極性的共 模噪聲施加在傳輸線路3上時，能夠通過改變控制電源電壓和電阻器19P、 19M、 15P、 15M的阻抗來控制信號接收器1的輸入阻抗。在FET 13P、 13M、 18P、 18M導(dǎo)通時，二極管14P、 14M、 17P、 17M防止電流的回流。 (第三實施例)
圖6示出了信號接收器1的一個例子。在圖6中，阻抗控制電路21包 括運算放大器22P、 22M，代替了圖3中的比較器12P、 12M,并且阻抗控 制電路21不包括電阻器15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M。作為正側(cè)導(dǎo) 通控制元件的運算放大器22P具有反向輸入端子，該反向輸入端子經(jīng)由電 阻器R5連接到運算放大器22P的輸出端子。此外，運算放大器22P的反 向輸入端子經(jīng)由電容器C3和電阻器R6連接到運算放大器23的輸出端子。
運算放大器23包括與運算放大器23的輸出端子連接的反向輸入端子， 從而運算放大器23提供電壓緩沖。運算放大器23的非反向輸入端子連接 到電阻器Rl與R2之間的連接部分。運算放大器23防止噪聲從地線側(cè)侵 入。具有小電容的電容器24連接在電阻器Rl、 R2的連接部分與地線之間。 此外，在圖6中，用電容器24代替圖3中的電阻器IIG。電容器24消除 高頻噪聲。對應(yīng)于負側(cè)導(dǎo)通控制元件的運算放大器22M的反向輸入端子經(jīng)由電阻 器R7連接到運算放大器22M的輸出端子。此外，運算放大器22M的反向 輸入端子經(jīng)由電容器C4和電阻器R8連接到電阻器R3、 R4之間的連接部 分。運算放大器22P、 22M分別提供差動放大電路25P、 25M。電容器C3、 C4通過對共模電壓Vcom進行微分來防止上升沿和下降沿的檢測延遲。
下面將介紹圖6中的信號接收器1的功能。差動放大電路25P、 25M 基于輸出信號來分別控制FET13P、 13M、 18P、 18M的導(dǎo)通狀態(tài)，該輸出 信號是通過對傳輸線路3上的共模電壓Vcom與正側(cè)閾值電壓(即，Com 十Vth)或者負側(cè)閾值電壓(即，Com—Vth)之間的差進行差動放大來獲 得的。在這種情況下，放大系數(shù)由電阻器R5、 R6、 R7、 R8的電阻來決定。 由此，可以使FET13P、 13M、 18P、 18M在線性工作領(lǐng)域中工作。通過控 審廿FET13P、 13M、 18P、 18M的導(dǎo)通狀態(tài)電阻來控制所述信號接收器1的 輸入阻抗。由此，在本實施例中，F(xiàn)ET13P、 13M、 18P、 18M分別起阻抗 元件的作用。
阻抗控制電路21對傳輸線路3上的共模電壓Vcom與正側(cè)閾值電壓或 者負側(cè)閾值電壓之間的差進行差動放大，從而該電路21控制FET 13P、 13M、 18P、 18M的導(dǎo)通。由此，在正或負的共模噪聲施加在傳輸線路3上 時，通過改變由FET13P、 13M、 18P、 18M的導(dǎo)通所決定的阻抗來控制信 號接收器1的輸入阻抗。 (第四實施例)
圖7示出了根據(jù)第四實施例的浮動結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體襯底53包括設(shè)置在襯 底53的一側(cè)上的半導(dǎo)體層51。此外，襯底53包括設(shè)置在半導(dǎo)體層51中的 多個電路塊54。電路塊54彼此之間由例如Si02構(gòu)成的絕緣膜52來隔離。 所述電路塊54包括第一電路塊54A到第五電路塊54D。第一電路塊54A 基于作為基準的、端子BP的電勢來工作。第二電路塊54B基于作為基準 的、端子BM的電勢來工作。第三電路塊54C1在基準電壓不同的電路塊 54A、 54D之間傳輸信息。第四電路塊54C2在基準電壓不同的電路塊54B、 54D之間傳輸信息。第五電路塊54D基于作為基準的接地電平來工作。端 子BP連接到第一電路塊54A，并且端子BM連接到第二電路塊54B。第一 電路塊54A至第五電路塊54D彼此之間由絕緣膜52來隔離。
即便在高電壓的共模噪聲施加在襯底53上時，上述浮動結(jié)構(gòu)也能夠沒有差錯地起作用。 '(變形例)
在第二實施例中，可以通過改變電阻器19P、 19M和電阻器15P、 15M、 16P、 16M中的一個來控制阻抗。
雖然阻抗元件是電阻器，但是阻抗元件也可以是電容器。例如，在第 二實施例中，可以用電容器代替電阻器15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M 中的全部或者電阻器15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M中的一部分。
雖然接收器l包括N溝道MOSFET13P、 13M、 18P、 18M，但是接收 器1也可以包括P溝道MOSFET?？蛇x地，接收器1可以包括NPN晶體管 和/或PNP晶體管。
雖然接收器1包括用于防止回流的二極管14P、 14M、 17P、 17M，但 是在非必需的情況下，接收器1也可以不包括用于防止回流的二極管。
在電流是檢測元件5的檢測對象時，可以將用于檢測電流的電阻器連 接到傳輸線路3。在電功率是檢測對象時，可以檢測電流和電壓的乘積。獨 立地確定電壓閾值、電流閾值和電功率閾值，從而基于下列結(jié)果的組合來 控制阻抗控制元件，所述結(jié)果定義了電壓、電流和電功率是否分別超過了 電壓閾值、電流閾值和電功率閾值。這里，該結(jié)果的組合由"與"條件、"或" 條件等決定。
在第二實施例中，當(dāng)接收器1起信號發(fā)送器的作用時，可以將開關(guān)電 路并聯(lián)連接到電阻器19P、 19M，并且在接收器1發(fā)送信號時，開關(guān)電路導(dǎo) 通，從而使電阻器19P、 19M短路。
雖然所述接收器應(yīng)用在LAN系統(tǒng)中，但是所述接收器也可以應(yīng)用在有 線傳輸通信系統(tǒng)中。
上述公開具有以下若干方面。
根據(jù)本公開的一個方面，信號接收器包括接收電路，其經(jīng)由傳輸線 路接收差分信號，該傳輸線路包括用于發(fā)送所述差分信號的一對信號線； 以及阻抗控制電路，其控制輸入阻抗從而降低共模噪聲。所述阻抗控制電 路包括檢測元件，所述檢測元件用于檢測所述共模噪聲的電壓、電流和電 功率中的至少一個，并且所述阻抗控制電路根據(jù)所述共模噪音的所述電壓、 所述電流和所述電功率中的至少一個的變化來控制所述輸入阻抗。
在上述接收器中，僅當(dāng)共模噪聲施加在傳輸線路上時，才通過控制從傳輸線路側(cè)確定的接收電路的輸入阻抗來消除共模噪聲。
可選地，所述阻抗控制電路還可以包括控制電源，所述控制電源用于 控制所述傳輸線路相對于接地電平的電勢。在這種情況下，由于阻抗控制 電路通過使用控制電源來控制傳輸線路的電勢，因此可等效地改變輸入阻 抗。
可選地，在所述電壓、所述電流和所述電功率中的至少一個超過預(yù)定 閾值時，所述阻抗控制電路改變所述輸入阻抗。在這種情況下，可迅速地 改變輸入阻抗。
可選地，所述阻抗控制電路還可以包括串聯(lián)電路和比較器。所述串聯(lián) 電路包括阻抗元件和開關(guān)元件，所述阻抗元件和所述開關(guān)元件在每條信號 線與地線之間相互串聯(lián)耦合。所述檢測元件是電壓檢測元件，所述電壓檢 測元件用于檢測在所述傳輸線路上的所述共模噪聲的電壓。所述比較器將 所述共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓進行比較，所述正側(cè)閾值電壓是 通過在所述傳輸線路與所述地線之間的直流電壓上增加預(yù)定的容限電壓來 定義的。在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè)閾值電壓時，將所述開 關(guān)元件閉合。在這種情況下，在具有正極性的共模噪聲施加在傳輸線路上 時，通過改變控制電源和阻抗元件的阻抗來控制接收電路的輸入阻抗。
可選地，所述阻抗控制電路還可以包括串聯(lián)電路和比較器。所述串聯(lián) 電路包括阻抗元件和開關(guān)元件，所述阻抗元件和所述開關(guān)元件在每條信號 線與所述控制電源之間相互串聯(lián)耦合。所述檢測元件是電壓檢測元件，所 述電壓檢測元件用于檢測在所述傳輸線路上的所述共模噪聲的電壓。所述 比較器將所述共模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓進行比較，所述負側(cè)閾 值電壓是通過從所述傳輸線路與所述地線之間的直流電壓上減去預(yù)定的容 限電壓來定義的。在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電 壓時，將所述開關(guān)元件閉合。在這種情況下，在具有負極性的共模噪聲施 加在傳輸線路上時，通過改變控制電源和阻抗元件的阻抗來控制接收電路 的輸入阻抗。
.可選地，所述串聯(lián)電路還可以包括回流防止元件，所述回流防止元件 用于防止在所述開關(guān)元件閉合時發(fā)生電流的回流。在這種情況下，在開關(guān) 元件導(dǎo)通時，回流防止元件防止電流的回流。
可選地，所述開關(guān)元件可以由MOSFET構(gòu)成。在這種情況下，MOSFET 基于比較器的輸出電壓而導(dǎo)通。由此，MOSFET起開關(guān)的作用?？蛇x地，所述阻抗控制電路還可以包括晶體管和控制元件。所述晶體 管連接在每條信號線與地線之間。所述檢測元件是電壓檢測元件，所述電 壓檢測元件用于檢測在所述傳輸線路上的所述共模噪聲的電壓，并且所述 控制元件根據(jù)所述共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓之間的比較結(jié)果來 控制所述晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)，所述正側(cè)閾值電壓是通過在所述傳輸線路與 所述地線之間的直流電壓上增加預(yù)定的容限電壓來定義的。在這種情況下， 在具有正極性的共模噪聲施加在傳輸線路上時，通過改變控制電源的阻抗 和晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)來控制接收電路的輸入阻抗。
可選地，所述阻抗控制電路還可以包括晶體管和控制元件。所述晶體 管連接在每條信號線與所述控制電源之間。所述檢測元件是電壓檢測元件， 所述電壓檢測元件用于檢測在所述傳輸線路上的所述共模噪聲的電壓，并 且所述控制元件根據(jù)所述共模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓之間的比較 結(jié)果來控制所述晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)，所述負側(cè)閾值電壓是通過從所述傳輸 線路與所述地線之間的直流電壓上減去預(yù)定的容限電壓來定義的。在這種 情況下，在具有負極性的共模噪聲施加在傳輸線路上時，通過改變控制電 源的阻抗和晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)來控制接收電路的輸入阻抗。
可選地，所述檢測元件可以包括一對電阻器，該對電阻器在該對信號 線之間相互串聯(lián)耦合。所述阻抗控制電路還包括正側(cè)阻抗元件和正側(cè)開關(guān) 元件，所述正側(cè)阻抗元件和所述正側(cè)開關(guān)元件耦合在所述傳輸線路與地線 之間。所述阻抗控制電路還包括正側(cè)比較器，所述正側(cè)比較器用于將所述 共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓進行比較，所述正側(cè)閾值電壓是通過 在所述傳輸線路與所述地線之間的直流電壓上增加預(yù)定的容限電壓來定義 的。在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè)閾值電壓時，將所述正側(cè)開 關(guān)元件導(dǎo)通。所述阻抗控制電路還包括負側(cè)阻抗元件和負側(cè)開關(guān)元件，所 述負側(cè)阻抗元件和所述負側(cè)幵關(guān)元件耦合在所述傳輸線路與所述地線之 間。所述阻抗控制電路還包括負側(cè)比較器，所述負側(cè)比較器用于將所述共 模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓進行比較，所述負側(cè)閾值電壓是通過從 所述傳輸線路與所述地線之間的直流電壓上減去預(yù)定的容限電壓來定義 的，并且在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電壓時，將 所述負側(cè)開關(guān)元件導(dǎo)通。此外，在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè) 閾值電壓時，所述傳輸線路經(jīng)由所述正側(cè)阻抗元件與所述地線耦合，并且 在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電壓時，所述傳輸線路經(jīng)由所述負側(cè)阻抗元件與所述電源耦合。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應(yīng)該理 解本發(fā)明并不限于這些優(yōu)選實施例和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明旨在涵蓋各種變形和等 價布置。另外，盡管各種組合和結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，但是包括更多、更少或者 只一個元件的其他組合和結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種信號接收器，包括接收電路(2)，其經(jīng)由傳輸線路(3)接收差分信號，所述傳輸線路(3)包括用于發(fā)送所述差分信號的一對信號線(3P、3M)；以及阻抗控制電路(4、21)，其控制輸入阻抗從而降低共模噪聲，其特征在于，所述阻抗控制電路(4、21)包括檢測元件(5)，所述檢測元件(5)用于檢測所述共模噪聲的電壓、電流和電功率中的至少一個，并且所述阻抗控制電路(4、21)根據(jù)所述共模噪聲的所述電壓、所述電流和所述電功率中的至少一個的變化來控制所述輸入阻抗。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號接收器，其特征在于， 所述阻抗控制電路(4、 21)還包括控制電源(8)，所述控制電源(8)用于控制所述傳輸線路(3)相對于接地電平的電勢。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號接收器，其特征在于， 在所述電壓、所述電流和所述電功率中的至少一個超過預(yù)定閾值時，所述阻抗控制電路(4、 21)改變所述輸入阻抗。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的信號接收器，其特征在于， 所述阻抗控制電路(4)還包括串聯(lián)電路(13P—19P、 13M—19M)和比較器(12P)，所述串聯(lián)電路(13P—19P、 13M—19M)包括阻抗元件(15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M)和開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M),所述阻抗 元件(15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M)和所述開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M)在每條信號線(3P、 3M)與地線之間相互串聯(lián)耦合，所述檢測元件(5)是電壓檢測元件(5)，所述電壓檢測元件(5)用 于檢測在所述傳輸線路(3)上的所述共模噪聲的電壓，所述比較器(12P)將所述共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓進行比 較，所述正側(cè)閾值電壓是通過在所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直流 電壓上增加預(yù)定的容限電壓來定義的，并且在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè)閾值電壓時，將所述開關(guān)元件(13P、 18P)閉合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號接收器，其特征在于， 所述阻抗控制電路(4)還包括串聯(lián)電路(13P—19P、 13M—19M)和比較器(12M)，所述串聯(lián)電路(13P—19P、 13M—19M)包括阻抗元件(15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M)和開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M)，所述阻抗 元件(15P、 15M、 16P、 16M、 19P、 19M)和所述開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M)在每條信號線(3P、 3M)與所述控制電源(8)之間相互串聯(lián)親合,所述檢測元件(5)是電壓檢測元件(5)，所述電壓檢測元件(5)用 于檢測在所述傳輸線路(3)上的所述共模噪聲的電壓，所述比較器(12M)將所述共模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓進行 比較.，所述負側(cè)閾值電壓是通過從所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直 流電壓上減去預(yù)定的容限電壓來定義的，并且在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電壓時，將所述 開關(guān)元件(13M、 18M)閉合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號接收器，其特征在于， 所述串聯(lián)電路(13P-19P、 13M-19M)還包括回流防止元件(14P、 14M、17P、 17M)，所述回流防止元件(14P、 14M、 17P、 17M)用于防止在所 述開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M)閉合時發(fā)生電流的回流。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號接收器，其特征在于， 所述開關(guān)元件(13P、 13M、 18P、 18M)由MOSFET構(gòu)成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的信號接收器，其特征在于， 所述阻抗控制電路(21)還包括晶體管(13P、 13M、 18P、 18M)和控制元件(22P、 22M)，所述晶體管(13P、 13M、 18P、 18M)連接在每條信號線(3P、 3M) 與地線之間；所述檢測元件(5)是電壓檢測元件(IIP、 IIM)，所述電壓檢測元件 (IIP、 11M)用于檢測在所述傳輸線路(3)上的所述共模噪聲的電壓， 并且所述控制元件(22P)根據(jù)所述共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓之 間的比較結(jié)果來控制所述晶體管(18P、 18M)的導(dǎo)通狀態(tài)，所述正側(cè)閾值 電壓是通過在所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直流電壓上增加預(yù)定的 容限電壓來定義的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號接收器，其特征在于， 所述阻抗控制電路(21)還包括晶體管(13P、 13M、 18P、 18M)和控制元件(22P、 22M)，所述晶體管(13P、 13M、 18P、 18M)連接在每條信號線(3P、 3M) 與所述控制電源(8)之間，所述檢測元件(5)是電壓檢測元件(IIP、 IIM)，所述電壓檢測元件 (IIP、 11M)用于檢測在所述傳輸線路(3)上的所述共模噪聲的電壓， 并且所述控制元件(22M)根據(jù)所述共模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓 之間的比較結(jié)果來控制所述晶體管(13P、 13M)的導(dǎo)通狀態(tài)，所述負側(cè)閾 值電壓是通過從所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直流電壓上減去預(yù)定 的容限電壓來定義的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的信號接收器，其特征在于， 所述檢測元件(5)包括一對電阻器(IIP、 IIM)，該對電阻器(IIP、11M)在該對信號線(3P、 3M)之間相互串聯(lián)耦合，所述阻抗控制電路(4)還包括正側(cè)阻抗元件(16P、 16M)和正側(cè)開 關(guān)元件(18P、 18M),所述正側(cè)阻抗元件(16P、 16M)和所述正側(cè)開關(guān)元 件(18P、 18M)耦合在所述傳輸線路(3)與地線之間，所述阻抗控制電路(4)還包括正側(cè)比較器(12P)，所述正側(cè)比較器(12P) 用于將所述共模噪聲的所述電壓與正側(cè)閾值電壓進行比較，所述正側(cè)閾值 電壓是通過在所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直流電壓上增加預(yù)定的 容限電壓來定義的，在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè)閾值電壓時，將所述正側(cè)開關(guān)元件(18P、 18M)導(dǎo)通，所述阻抗控制電路(4)還包括負側(cè)阻抗元件(15P、 15M)和負側(cè)開 關(guān)元件(13P、 13M)，所述負側(cè)阻抗元件(15P、 15M)和所述負側(cè)開關(guān)元 件(13P、 13M)耦合在所述傳輸線路(3)與所述地線之間，所述阻抗控制電路(4)還包括負側(cè)比較器(12M)，所述負側(cè)比較器 (12M)用于將所述共模噪聲的所述電壓與負側(cè)閾值電壓進行比較，所述 負側(cè)閾值電壓是通過從所述傳輸線路(3)與所述地線之間的直流電壓上減 去預(yù)定的容限電壓來定義的，并且在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電壓時，將所述 負側(cè)開關(guān)元件(13P、 13M)導(dǎo)通。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號接收器，其特征在于， 在所述共模噪聲的所述電壓超過所述正側(cè)閾值電壓時，所述傳輸線路 (3)經(jīng)由所述正側(cè)阻抗元件(16P、 16M)與所述地線耦合，并且在所述共模噪聲的所述電壓下降到低于所述負側(cè)閾值電壓時，所述傳 輸線路(3)經(jīng)由所述負側(cè)阻抗元件(15P、 15M)與所述電源耦合。
全文摘要
一種信號接收器，包括接收電路(2)，其經(jīng)由傳輸線路(3)接收差分信號，該傳輸線路(3)包括用于發(fā)送差分信號的一對信號線(3P、3M)；以及阻抗控制電路(4、21)，其控制輸入阻抗從而降低共模噪聲。阻抗控制電路包括檢測元件(5)，該檢測元件(5)用于檢測所述共模噪聲的電壓、電流和電功率中的至少一個。阻抗控制電路根據(jù)所述共模噪聲的電壓、電流和電功率中的至少一個的變化來控制所述輸入阻抗。
文檔編號H04B1/10GK101594158SQ20091013221
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者前田登, 子安貴久, 近藤耕治, 鈴木洋一朗, 長瀨和義, 高橋茂樹 申請人:株式會社電裝;株式會社日本自動車部品綜合研究所