CN100454916C - 用于双线路总线的发射器输出级 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个双线路总线的发射器的输出级。该输出级向该总线的两条线路(7，8)施加两个相等但是方向相反的电流，该输出级具有第一电压源(5)来供应电压，第二电压源(6)来控制两路大小相等但是方向相反的电流并在总线线路(7，8)上产生数据位，两个PNP晶体管(1，2)的基极由第二电压源(6)来驱动并且都产生相等的集电极电流，其中一路(I1)供给第一总线线路(7)，第二路(IT1)供给一个电流镜像电路(3，4)的输入，在这个镜像电路的输出端，给第二总线线路(8)施加一个与施加给第一总线线路(7)的电流(I1)相等但是方向相反的电流。

Description

用于双线路总线的发射器输出级
技术领域
本发明涉及一个用于双线路总线的发射器输出级。
背景技术
在双线总线***里，例如CAN总线，使用了所谓的共式扼流圈。这些是由发射器输出级单独提供的，其目的是减少总线***的电磁辐射。这是通过共式扼流圈向总线***的两条线分别施加大小相同方向相反的电流这一事实实现的。
因为共式扼流圈必须通过独立的电路提供，所以它们意味着这类总线***的成本增加
发明内容
本发明的一个目的就是提供一个发射器输出级，这个输出级通过相等但是方向相反的电流使总线的电磁辐射最小化，从而能够省去共式扼流圈。
这个目的是依照本发明的特征实现的：
一个用于双线总线的发射器输出级，该输出级向该总线的两个线(7，8)施加两个大小相等但是方向相反的电流，该输出级具有第一电压源(5)来供应电压，第二电压或者电流源(6)来控制所述大小相等但是方向相反的电流并在总线导线(7，8)上产生数据位，还有两个第一晶体管(1，2)，其基极由第二电压源(6)来驱动，并且都产生相等的集电极电流，其中一路(I1)供给第一总线线路(7)，第二路(IT1)供给一个电流镜像电路(3，4)的输入，在这个电路的输出端，给第二总线电路(8)施加一个与施加给第一总线电路(7)的电流(I1)大小相等但是方向相反的电流。
这种发射器输出级具有第一电压源，用来向输出级供应电流或电压。通过第二电压源或电流源，给两个第一晶体管的基极提供驱动，设计两个第一晶体管使它们产生相等的集电极电流。第一个集电极电流供给双线路总线的第一个线路。第二个晶体管产生的大小相等的电流供给一个电流镜像电路，电流镜像电路在输出端产生一个大小相等但是方向相反的电流信号来供给双线路总线的第二条线路。
通过这种方法能够使大小相等方向相反的电流以所期望的方式供给总线的两条线路，因而使来自于总线的两条线路的电磁辐射最小化。
所以，再也不需要额外的电路，例如现有技术里提到的共式扼流圈，来达到这种效果。
此外，在第二电压源的控制下，发射器输出级在任何时候都能确保供给总线的两条线路大小相等方向相反的电流。无论发射器输出级工作在无负荷状态，也就是数据线上没有数据，或者激活模式，也就是有数据传输，情况都是这样。这两种模式(可以规定更多的模式)可以通过选择第二电压源供给的电压值来选择。
因此在最终分析中可用的是一个发射器输出级的非常简单的电路，这个电路不仅适合于传输数据，也适合于最小化双线路总线的电磁辐射。
因为这两个电流的不同极性，可以提供两个PNP晶体管作为两个第一晶体管，来供应相等的电流，如在本发明的具体实施例中提供的一样。供应与供给第一总线线路的电流大小相等方向相反的电流镜像方便地通过两个NPN晶体管构成。
在本发明的一个进一步的实施例中，控制供给双线路总线的两条线路的电流大小的第二电压源可以提供多个不同大小的电压值来初始化数据总线的一个静止状态或者一个或多个激活状态。
正如本发明的一个进一步的实施例中所述，数据总线可以是例如CAN总线，因为它用于交通工具中，所以最小化电磁辐射尤其重要。
本发明的这些以及其他一些方面的问题将在后文介绍的具体实现以及附图中阐明。
附图说明
附图以一个电路图形式示出根据本发明的一个发射器输出级，该输出级具有一个第一电压源5，其给发射器输出级电路提供电压。
具体实施方式
还提供第二电压源6，其驱动第一个PNP晶体管1和第二个PNP晶体管2的基极。这两个PNP晶体管1和2的发射极连接到第一电压源5的正极。
两个PNP晶体管1和2被设计成产生相同大小的集电极电流。PNP晶体管2的集电极电流，在图中表示为I1，被供给双线路总线的第一线路7，总线的其它线路没有在图中示出。
其目的是向双线路总线的第二线路8提供大小相等方向相反的电流。
为了达到这个目的，利用第一个PNP晶体管土的集电极电流，在图中表示为IT1，这个电流和电流I1大小和方向相同。
电流IT1供给一个由两个NPN晶体管3和4构成的电流镜像电路。这两个晶体管3和4的发射极连接到第一电压源5的负极。电流镜像电路的输入晶体管3被连接成一个二极管，也就是说它的基极和集电极连接在一起。从第一个PNP晶体管1流出的电流IT1被供给电流镜像电路的输入晶体管3的集电极。因此，电流镜像电路的输出晶体管4在它的集电极产生一个大小相等方向相反的电流。这个电流在图中表示为I2。
所以，电流I2精确地等于期望的和电流I1大小相等方向相反的量。这个电流被供给第二个总线线路。
这样就确保大小相等方向相反的电流流在总线线路7和8上。
关于这一部分，电压源6是可控的，也就是说它可以传递多个不同的电压值，用来产生数据总线的不同状态，确切地说，在线路7和8上产生不同状态。
即使当来自电压源6的电压值不同时，只要这些值等于或小于第一电压源5提供的电压值，就可以保证总是有大小相等方向相反的电流由发射器输出级施加在总线线路7和8上，无论总线处于静止状态没有数据时还是处于数据在线路7和8上传送的激活状态时。
因此，上述目的在任何操作状态下都可以达到。这是通过发射器输出级的一个相对简单的结构实现的，不需要增加任何电路。
总线端的晶体管，也就是晶体管2或4，可以进行复制，也就是说可以把多个这样的晶体管并联起来提供更大的输出电流。
也可代替电压源6，而用一个电流源向晶体管的基极提供电流，晶体管的另一端连接到电流镜像电路的输入端。晶体管1到4也可以使用场效应晶体管。
如果规定要通过适当地设定第二个电压源6的电压来调整电流，这个调整应该指向第一个总线线路上的电压，因为需要对第一个总线线路预设一个期望的电压。为达到这个目的，可以根据第一个线路总线上的电压对电压源6的反馈来制定规定。

Claims (4)

1.用于双线路总线的发射器输出级，该输出级向所述总线的两条线路(7，8)施加大小相等方向相反的电流，并具有一个第一电压源(5)来供应电压，一个电流源或第二电压源(6)来控制所述大小相等方向相反的电流，并在所述总线线路(7，8)上产生数据位，以及两个第一晶体管(1，2)，其基极由所述电流源或所述第二电压源(6)驱动并且产生相等的集电极电流，其中一个电流(I1)供给所述第一总线线路(7)，第二个电流(IT1)供给一个电流镜像电路(3，4)的输入，这个电流镜像电路在输出端向第二总线线路施加电流(I2)，这个电流和施加到所述第一总线线路(7)的电流(I1)大小相等，方向相反。
2.如权利要求1所述的发射器输出级，其特征在于所述两个第一晶体管是PNP晶体管(1，2)，它们的发射极连接到所述第一电压源(5)的正极，还在于这两个PNP晶体管(1，2)中的第一个(1)的集电极连接到一个电流镜像电路中的NPN输入晶体管(3)的集电极和基极，这个电路有一个NPN输出晶体管(4)，其基极连接到所述输入晶体管(3)的基极，所述电流镜像电路中的两个晶体管(3，4)的发射极被连接到所述第一电压源(5)的负极。
3.如权利要求1或2所述的发射器输出级，其特征在于所述第二电压源(6)能够提供多个不同的电压值来初始化所述数据总线的一个静止状态和至少一个激活状态。
4.如权利要求1或2所述的发射器输出级，其特征在于所述数据总线是一个CAN总线，还在于所述第二电压源(6)能够提供两个不同电压值，其中一个电压值来初始化所述数据总线的静止状态，另一个电压值来初始化所述数据总线的激活状态。
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