DE102007013379B4 - Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung - Google Patents

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Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung (2) eines Bussystems, mit einem Busanschluß (3), mit einem Verstärkungselement (4) und mit einem Leitungsäquivalent (5), wobei der Busanschluß (3) mit dem Eingang (6) des Verstärkungselements (4) und mit dem Anfang (7) des Leitungsäquivalents (5) und der Ausgang (8) des Verstärkungselements (4) mit dem Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) verbunden ist, wobei das Verstärkungselement (4) so ausgebildet ist, daß das am Busanschluß (3) abgegriffene Signal nach einer Laufzeit t1 am Ausgang (8) des Verstärkungselements (4) anliegt, wobei das Leitungsäquivalent (5) so ausgebildet ist, daß das Signal der am Busanschluß (3) angeschlossenen Busleitung (2) nach einer Laufzeit t2 am Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) ansteht, wobei die Laufzeit t2 an die Laufzeit t1 des Verstärkungselements (4) angepaßt ist, so daß durch die Verbindung des Ausgangs (8) des Verstärkungselements (4) mit dem Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) eine Führung der abzuschließenden Busleitung...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung eines Bussystems, insbesondere eines Aktuator-Sensor-Interface-Systems.
  • Im Jahre 1990 haben eine größere Anzahl namhafter Aktuator-, Sensor- und Steuerungshersteller mit der industriellen Gemeinschaftsentwicklung eines Aktuator-Sensor-Interface-Systems begonnen, welches als AS-Interface-System oder im folgenden stets als ASI-System bezeichnet wird. Das ASI-System wird als neuartige Schnittstelle seit 1994 für die industrielle Kommunikation eingesetzt und belegt den Bereich unterhalb der bisherigen Feldbussysteme. Es verbindet insbesondere binäre Sensoren und Aktuatoren, aber auch analoge Sensoren über einen gemeinsamen Bus mit der ersten Steuerungsebene, z. B. einer SPS oder einem PC. Das ASI-System ist international genormt durch die Normen EN 50295 und IEC 62026-2 (vgl. ”AS-Interface Die Lösung in der Automation”, Rolf Becker, et. al AS-International Association, 2002).
  • Auch wenn nachfolgend bei der Beschreibung des Standes der Technik sowie bei der Erläuterung der Erfindung in erster Linie auf das ASI-System Bezug genommen wird, so ist die Erfindung nicht auf die Verwendung in einem solchen ASI-System beschränkt, sondern kann grundsätzlich auch bei anderen Bussystemen bzw. bei anderen Arten von Busleitungen eingesetzt werden.
  • Das ASI-System besteht aus einem ASI-Netzteil, einem ASI-Master, mehreren ASI-Slaves und einer ASI-Leitung. Ein wesentlicher Bestandteil des ASI-Systems ist der ASI-Slave, der in der Regel als ASI-Chip realisiert ist und mit dem die Aktuatoren bzw. Sensoren an eine Busleitung, die ASI-Leitung, digital angekoppelt werden. Der ASI-Chip wird konstruktiv entweder in ein Modul eingebaut, an das dann konventionelle Aktuatoren und Sensoren angeschlossen werden, oder er wird direkt in den Aktuator bzw. Sensor eingebaut. Der ASI-Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS oder einem PC (vgl. ”AS-Interface Die Lösung in der Automation”, Seite 53 ff).
  • Als ASI- Leitung wird ein ungeschirmtes Zweileiter-Flachbandkabel (2 × 1,5 mm2) oder ein Standard-Rundkabel verwendet, über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden. Die ASI-Leitung dient damit sowohl der Energieversorgung der Slaves (und damit auch der an die Slaves angeschlossenen Aktuatoren und Sensoren) sowie der Energieversorgung des Masters, als auch der Datenübertragung zwischen den Slaves untereinander sowie zwischen den Slaves und dem Master (vgl. ”AS-Interface Die Lösung in der Automation”, Seite 56–60).
  • Für die Wahl der geeigneten Übertragungsleitung sind zwei elektrische Aspekte wesentlich: der Gleichstromwiderstand für die Energieübertragung und die Übertragungseigenschaften in dem Frequenzbereich, der für die Kommunikation verwendet wird. Unter den vorgegebenen Randbedingungen, daß auf der Leitung maximal 2 A Strom zur Energieversorgung übertragen werden sollen, und daß die Anzahl der angeschlossenen Slaves auf 31 begrenzt ist, ist eine Busleitung ausgewählt worden, die die Anforderungen auf einfache und damit kostengünstige Weise erfüllt. Die herkömmliche (Standard) ASI-Leitung ist das nichtgeschirmte und nicht verdrillte Zweileiter-Flachbandkabel, das eine normierte Mantelfarbe (gelb) und einen geometrisch kodierten Querschnitt aufweist. Da die Lage der Leiter im Kabel festliegt und keine Abschirmung hinderlich ist, lassen sich die Leiter mittels Durchdringungstechnik einfach kontaktieren.
  • Zur gleichzeitigen Übertragung der Signale und der Energie über die ASI-Leitung ist ein spezielles Modulationsverfahren entwickelt worden, welches den zahlreichen Anforderungen des ASI-Systems in besonderer Weise genügt. Das Nachrichtensignal, das der Energieversorgung der ASI-Slaves überlagert wird, muß gleichstromfrei und relativ schmalbandig sein und darf zudem nicht in unzulässiger Weise elektromagnetisch abstrahlen. Aus diesen Gründen ist als Modulationsverfahren eine Alternierende Puls Modulation (APM) ausgewählt worden, wobei die Sende-Bitfolge zunächst in eine Manchester-codierte (MAN-codierte) Bitfolge umcodiert wird, die bei jeder Änderung des Sendesignals eine Phasenänderung vornimmt. Aus der codierten Bitfolge wird dann ein Sendestrom erzeugt, aus dem durch Differentiation der gewünschte Signalspannungspegel auf der ASI-Leitung erzeugt wird. Auf der Empfangsseite werden diese Spannungssignale auf der Leitung detektiert und wieder in die gesendete Bitfolge zurückgewandelt. Wenn dabei die Spannungspulse näherungsweise wie sin2-Pulse geformt werden, wird gleichzeitig auch den Forderungen nach niedriger Grenzfrequenz und geringer Störabstrahlung Rechnung getragen (vgl. ”AS-Interface Die Lösung in der Automation”. Seite 62–65).
  • Das ASI-System ist ein Master-Slave-System mit zyklischem Polling und nutzt einen Master pro Netz, der alle Teilnehmer (Slaves) zyklisch mit ihrer Adresse aufruft. Das ASI-System überträgt die Informationen (ASI-Nachrichten) zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves somit nicht parallel, sondern seriell. Die ASI-Nachrichten sind kurz, einfach strukturiert und haben eine feste Länge. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen. Sie können als Ein- oder als Ausgabedaten benutzt werden. Um keine zu großen Wartezeiten bei der seriellen Übertragung der Informationen vom Master zu den einzelnen Slaves bzw. umgekehrt zu haben, ist für das ASI-System eine bestimmte Struktur der über die ASI-Leitung übertragenen Signale vorgegeben. Diese Struktur der übertragenden Signale, d. h. die Struktur der ASI-Nachrichten, zusammen mit einer vorgegebenen maximalen Anzahl von an die ASI-Leitung anschließbaren ASI-Slaves, gewährleistet eine für die Praxis in vielen Fällen ausreichende Zykluszeit von maximal 5 ms.
  • Durch die vorgegebene Struktur der ASI-Nachrichten ergibt sich sowohl eine Beschränkung der maximal an die ASI-Leitung bzw. an einen ASI-Master anschließbaren ASI-Slaves als auch eine Beschränkung der maximal innerhalb eines Abfragezyklusses zwischen dem ASI-Master und dem ASI-Slave austauschbaren Informationsbits. Die erste Beschränkung ist bei der neuen ASI-Version 2.1 dadurch behoben worden, daß sich zwei ASI-Slaves eine Adresse teilen. Als sogenannte A- und B-Slaves heißen sie dann z. B. 10 A und 10 B. Im ersten Abfragezyklus werden alle A-Slaves, im folgenden alle B-Slaves bearbeitet. Der Vorteil, daß nunmehr maximal 62 ASI-Slaves anstelle von 31 ASI-Slaves an das ASI-System angeschlossen werden können, ist somit durch eine von 5 ms auf 10 ms angestiegene Zykluszeit erkauft worden.
  • Aufgrund der an das ASI-System gestellten Anforderungen, ein praxisorientiertes Bussystem zur direkten Anbindung einfacher Sensoren und Aktuatoren an Steuerungen bereitzustellen, das an die jeweiligen örtlichen Anforderungen einfach angepaßt werden kann, sind bezüglich der Topologie eines ASI-Netzwerkes keine Beschränkungen vorgegeben worden. Die Topologie eines ASI-Netzwerkes ist somit beliebig wählbar, was die Projektierung sehr einfach gestaltet. Die Topologie darf stern- oder linienförmig sein, Stichleitungen enthalten oder sich wie ein Baum verzweigen, so wie dies auch bei herkömmlichen Elektroinstallationen der Fall sein kann. Die Teilnehmer (Slaves) können gleichmäßig entlang der Busleitung verteilt oder in Gruppen angeordnet werden.
  • Aus diesem Grund sind im klassischen ASI-System keine Leitungsabschlußwiderstände vorgesehen, und bei einer Beschränkung der maximalen Gesamtlänge des Bussystems auf 100 m auch nicht erforderlich (vgl. AS-Interface ”Die Lösung in der Automation”, Seite 62). Diese physikalische Grenze kann nicht ohne Verlust der Signalqualität überschritten werden, da ansonsten bei größeren Leitungslängen die Teilnehmer infolge fehlerhafter Übertragung nicht mehr zuverlässig erreicht werden können. Ursache hierfür sind zum einen am Leitungsende auftretende Signalreflexionen, durch die die Signale verzerrt werden, zum anderen eine bei größeren Länge nicht mehr zu vernachlässigende Dämpfung der Signalamplitude, was ebenfalls dazu führen kann, daß die übertragenen Signale nicht mehr fehlerfrei erkannt werden können.
  • Soll die Grenze der maximalen Länge der Busleitung überschritten werden, so muß zur Aufbesserung des Signals ein Extender oder Repeater in die Busleitung eingesetzt werden. Durch einen Extender oder Repeater kann die Länge der Busleitung um weitere 100 m verlängert werden. Repeater haben jedoch den Nachteil, daß sie eine galvanische Trennung von hintereinander liegenden Leitungsabschnitten vornehmen und somit eine eigene Spannungsversorgung benötigen. Außerdem gibt es bezüglich der Anordnung des Repeaters im ASI-Netzwerk bestimmte Anforderungen, so daß die eigentlich gewünschte Topologiefreiheit für das ASI-System nicht mehr aufrechterhalten werden kann.
  • Aus der DE 20 2004 004 637 U1 ist ein Netzwerkabschluß für eine ASI-Busleitung bekannt, der eine Abschlußimpedanz und einen Spannungskomparator aufweist. Die Abschlußimpedanz besteht dabei vorzugsweise aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes, einer Kapazität und einer Induktivität, wobei die einzelnen Bauteile so aufeinander abgestimmt sein sollen, daß die Impedanz der Reihenschaltung der Impedanz der Busleitung entspricht. Durch die zusätzliche Anordnung eines Spannungskomparators sollen unzulässige Spannungsabfälle auf der Busleitung erfaßt und über eine optische Signalgebung angezeigt werden.
  • Auch aus der DE 10 2004 014 313 B4 ist ein Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung bekannt, bei dem zur Minimierung der Fehlerrate in der Kommunikation des ASI-Netzwerks die komplexen Anteile der Gesamtimpedanz reduziert werden sollen. Hierzu weist der Netzwerkabschluß in einer bevorzugten Ausgestaltung ebenfalls eine Reihenschaltung einer Spule, eines Kondensators und eines Widerstandes auf, wobei die Abschlußimpedanz über eine Meßeinrichtung einstellbar sein soll.
  • Den beiden bekannten Netzwerkabschlüssen ist gemeinsam, daß sie jeweils eine passive Abschlußimpedanz aufweisen, die so ausgebildet ist, daß eine möglichst reelle Gesamtimpedanz erreicht wird, wodurch in erster Linie eine Reduzierung von Signalreflexionen erreicht werden soll. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß durch die zusätzliche Abschlußimpedanz die Amplitude der zu übertragenden Signale reduziert wird, so daß nunmehr die maximale Übertragungslänge durch die verringerte Signalamplitude eines entfernt angeordneten Teilnehmers begrenzt wird.
  • Aus der DD 143 341 A1 ist eine Sende- und Empfangsschaltung mit einer Leitungsabschlußschaltung für Datensammelleitungen in digitalen hochintegrierten Anlagen der Nachrichten- und Rechentechnik bekannt. Dabei wird die Leitungsabschlußschaltung unter bestimmten Voraussetzungen und zu bestimmten Zeitpunkten in den Zustand niedriger Impedanz gesteuert. Diese bekannte Sende- und Empfangsschaltung, mit der digitale Datensignale in die Übertragungsleitung eingekoppelt bzw. aus der Übertragungsleitung ausgekoppelt werden können, ist nicht zum Anschluß an eine Busleitung eines Bussystems vorgesehen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die daher Aufgabe zugrunde, einen Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung eines Bussystems zu Verfügung zu stellen, mit dem ein Bussystem weiter verbessert werden kann, insbesondere die praktisch erreichbare Übertragungslänge der Busleitung erhöht werden kann.
  • Diese Aufgabe ist bei einem eingangs beschriebenen Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung eines Bussystems dadurch gelöst, daß der Netzwerkabschluß einen Busanschluß mit einem Verstärkungselement und mit einem Leitungsäquivalent aufweist, wobei der Busanschluß mit dem Eingang des Verstärkungselements und mit dem Anfang des Leitungsäquivalents und der Ausgang des Verstärkungselements mit dem Ende des Leitungsäquivalents verbunden ist. Das Verstärkungselement ist dabei so ausgebildet, daß das am Busanschluß abgegriffene Signal nach einer Laufzeit t1 am Ausgang des Verstärkungselements anliegt. Das Leitungsäquivalent ist so ausgebildet, daß das Signal auf einer angeschlossenen Busleitung nach einer Laufzeit t2 am Ende des Leitungsäquivalents ansteht, wobei die Laufzeit t2 des Leitungsäquivalents an die Laufzeit t1 des Verstärkungselements angepaßt ist.
  • Durch die Verbindung des Ausgangs des Verstärkungselements mit dem Ende des Leitungsäquivalents wird eine Führung der abzuschließenden Busleitung erreicht, so daß Reflektionen am Ende der Busleitung verhindert werden können. Durch die Verwendung des Verstärkungselements ist der erfindungsgemäße Netzwerkabschluß somit nicht nur als passiver Abschluß ausgebildet. Vorzugsweise ist hierzu das Leitungsäquivalent so ausgebildet, daß es die gleichen elektrischen Eigenschaften wie die Busleitung aufweist. Weist das Verstärkungselement einen Verstärkungsfaktor A = 1 auf, so kommt es am Ende der Busleitung weder zu einer Belastung der Signalamplitude noch zu einer Signalreflektion.
  • Als Leitungsäquivalent kann entweder eine reale Busleitung verwendet werden, deren Länge in Abhängigkeit von der gewünschten Laufzeit t2 gewählt wird, oder es wird als Leitungsäquivalent eine Anordnung mehrerer Bauteile eingesetzt, wobei die Bauteile dann so bestimmt und dimensioniert sind, daß sie eine Ersatzschaltung der abzuschließenden Busleitung darstellen. Die Realisierung des Leitungsäquivalents durch die Verwendung mehrerer elektrischer Bauelemente hat den Vorteil, daß der Netzwerkabschluß insgesamt als kompaktes Bauteil mit einem Gehäuse ausgebildet werden kann. Dadurch ist ein einfacher Anschluß des Netzwerkabschlusses an eine Busleitung, insbesondere im Endbereich der Busleitung, möglich.
  • Neben dieser bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Netzwerkabschlusses besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit durch entsprechende Dimensionierung des Netzwerkabschlusses eine gezielte Fehlanpassung vorzunehmen, um an bestimmten Stellen der Busleitung eine Amplitudenveränderung durch Überlagerung mit einer definierten rücklaufenden Welle zu erreichen. Hierzu kann das Leitungsäquivalent so ausgebildet sein, daß es von den elektrischen Eigenschaften der Busleitung gezielt abweicht oder das Verstärkungselement kann einen Verstärkungsfaktor A ≠ 1 aufweisen.
  • Die Anpassung der Laufzeit t1 des Verstärkungselements an die Laufzeit t2 des Leitungsäquivalents kann dadurch realisiert werden, daß das Verstärkungselement eine Anordnung zur Anpassung der Laufzeit t1 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Anpassung der Laufzeit t2 des Leitungsäquivalents an die Laufzeit t1 des Verstärkungselements dadurch realisiert werden, daß das Leitungsäquivalent eine Anordnung zur Anpassung der Laufzeit t2 aufweist. Wird als Leitungsäquivalent eine Anordnung mehrerer Bauteile eingesetzt, so ist die Anpassung der Laufzeit t2 des Leitungsäquivalents an die Laufzeit t1 des Verstärkungselements durch die Wahl der Bauteile möglich. Vorzugsweise ist dabei mindestens ein Bauteil einstellbar, so daß die Laufzeit t2 im Betrieb verändert werden kann. Wird als Leitungsäquivalent eine reale Busleitung verwendet, so erfolgt in der Regel eine Anpassung der Laufzeit t1 des Verstärkungselements an die Laufzeit t2 der realen Busleitung, wozu dann das Verstärkungselement entsprechende Bauteile zur Anpassung der Laufzeit t1 aufweist. Auch hier ist vorzugsweise mindestens ein Bauteil einstellbar, so daß die Laufzeit t1 im Betrieb verändert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Netzwerkabschlusses erfolgt die Spannungsversorgung des Verstärkungselements über die abzuschließende Busleitung selber. Die für den Betrieb des Verstärkungselements benötigte Versorgungsspannung kann dabei einfach von der Busleitung abgegriffen werden, wozu das Verstärkungselement zur Gleichspannungsauskopplung über ein LC-Netzwerk mit dem Busanschluß und somit mit der Busleitung verbunden ist.
  • Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Netzabschluß auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Netzwerkabschlusses,
  • 2 ein Blockschaltbild einer ersten Variante des Netzwerkabschlusses, und
  • 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des Leitungsäquivalents, und
  • 4 ein Blockschaltbild einer zweiten Variante des Netzwerkabschlusses.
  • Die 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Netzwerkabschlusses 1 an eine – hier nur teilweise dargestellte – Busleitung 2 eines Bussystems. Über die Busleitung 2 werden mehrere Slaves mit einem übergeordneten Master verbunden, wobei die Busleitung 2 sowohl zur Energieversorgung der Slaves als auch zur Datenübertragung zwischen den Slaves und dem Master dient.
  • Zum elektrischen und mechanischen Anschluß des Netzwerkabschlusses 1 an die Busleitung 2 weist der Netzwerkabschluß 1 einen Busanschluß 3 auf, wobei der Busanschluß 3 beispielsweise als Steckverbinder ausgebildet sein kann, der auf einen mit der Busleitung 2 verbundenen Gegensteckverbinder aufschraubbar ist. Als wesentliche Elemente weist der Netzwerkabschluß 1 ein Verstärkungselement 4 und ein Leitungsäquivalent 5 auf. Dabei sind zum einen der Eingang 6 des Verstärkungselements 4 und der Anfang 7 des Leitungsäquivalents 5 mit dem Busanschluß 3 und zum anderen der Ausgang 8 des Verstärkungselements 4 mit dem Ende 9 des Leitungsäquivalents 5 verbunden.
  • Das am Ende der Busleitung 2 anliegende Signal wird von dem Verstärkungselement 4 rückwirkungsfrei abgenommen. Nach einer Laufzeit t1 liegt es am Ausgang 8 des Verstärkungselements 4 an, wobei das Verstärkungselement 4 vorzugsweise einen Verstärkungsfaktor A = 1 aufweist. Außerdem wird das Ende der Busleitung 2 durch das die im wesentlichen gleichen elektrischen Eigenschaften wie die Busleitung 2 aufweisende Leitungsäquivalent 5 ”verlängert”. Das Signal am Ende der Busleitung 2 erreicht dann nach einer Laufzeit t2 das Ende 9 der Leitungsäquivalents 5. Sind die Laufzeit t1 des Verstärkungselements 4 und die Laufzeit t2 des Leitungsäquivalents 5 gleich, so liegt am Ausgang 8 des Verstärkungselements 4 dieselbe Spannung wie am Ende 9 des Leitungsäquivalents 5 an. Durch die Verbindung des Ausgangs 8 des Verstärkungselements 4 mit dem Ende 9 des Leitungsäquivalents 5 erfolgt somit eine ”Führung” des Endes der Busleitung 2, wodurch sowohl Reflektionen am Ende der Busleitung 2 als auch eine Belastung der Signalamplitude verhindert werden.
  • Aus 2 ist zunächst ersichtlich, daß zwischen dem Ausgang 8 des Verstärkungselements 4 und dem Ende 9 des Leitungsäquivalents 5 zwei Abschlußimpedanzen 10 geschaltet sind. Die Abschlußimpedanzen 10 dienen dabei zur Reduzierung des Ausgangsstroms des Verstärkerelements 4 sowie zur Erhöhung der Stabilität des Netzwerkabschlusses 1 und wirken darüber hinaus als normaler passiver Leitungsabschluß außerhalb des Übertragungsbereichs des Verstärkungselements 4 und des Leitungsäquivalents 5. Die Abschlußimpedanzen 10 dienen somit zur Reduzierung der bei Verwendung realer Bauteile zwangsläufig auftretenden, durch Bauteiltoleranzen bedingten Restfehler bei der Realisierung des Netzwerkabschlusses 1. Im Idealfall, bei dem sowohl die Laufzeiten t1, t2 des Verstärkungselements 4 und des Leitungsäquivalents 5 identisch sind als auch die elektrischen Eigenschaften des Leitungsäquivalents 5 genau den elektrischen Eigenschaften der Busleitung 2 entsprechen, ist die Verwendung der Abschlußimpedanzen 10 nicht erforderlich.
  • 3 zeigt die bevorzugte Realisierung des Leitungsäquivalents 5 durch eine dem Ersatzschaltbild der Busleitung 2 entsprechende Anordnung 11 mehrerer Bauelemente. Die Anordnung 11 weist dabei mehrere Induktivitäten 12, mehrere Widerstände 13 und mehrere Kapazitäten 14 auf. Insgesamt ist die Anordnung 11 so aufgebaut, daß sie eine Gesamtimpedanz von 70 bis 140 Ohm, vorzugsweise ca. 90 Ohm aufweist. Anstelle der in 3 dargestellte Realisierungen des Leitungsäquivalents 5 durch eine entsprechende Verschaltung mehrerer elektrischer Bauelemente kann das Leitungsäquivalent auch durch eine weitere Busleitung geringerer Länge realisiert sein.
  • In der 2 ist schließlich noch eine bevorzugte Verschaltung des Verstärkungselements 4 dargestellt. Das Verstärkungselement 4 ist dabei zur Gleichspannungsentkopplung über ein LC-Netzwerk 15 mit dem Busanschluß 3 verbunden, so daß die Spannungsversorgung des Verstärkungselements 4 über die Busleitung 2 erfolgt. Eine getrennte Spannungsversorgung für den Netzwerkabschluß 1 ist somit nicht erforderlich, so daß der Netzwerkabschluß 1 unter Beibehaltung der Topologiefreiheit einfach über seinen Busanschluß 3 mit der abzuschließenden Busleitung 2 verbunden werden kann.
  • 4 zeigt eine Realisierung des Leitungsäquivalents 5 durch eine reale Busleitung, wobei das Ende 9 der Busleitung über zwei Abschlußimpedanzen 10 mit dem Ausgang 8 des Verstärkungselements 4 verbunden ist. Hierzu ist ein zusätzlicher Busanschluß 16 vorgesehen, an den das Ende 9 der als Leitungsäquivalent 5 eingesetzten realen Busleitung anschließbar ist. Der Anfang 7 der Busleitung ist am ersten Busanschluß 3 angeschlossen. Auch wenn zu einem derartigen Netzwerkabschluß 1 funktional die als Leitungsäquivalent 5 eingesetzte reale Busleitung gehört, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß diese Busleitung nicht in einem das Verstärkungselement 4 und die Abschlußimpedanzen 10 aufweisenden Gehäuse enthalten sein muß.
  • Die Verwendung einer realen Busleitung als Leitungsäquivalent 5 bietet die Möglichkeit, an diese Busleitung zusätzliche Slaves anzuschließen. Eine entsprechende Anschlußmöglichkeit für einen zusätzlichen Slave ist in 4 durch den Anschluß 17 angedeutet. Dadurch kann die Leitungslänge des Bussystems insgesamt verlängert werden. Die Laufzeit t1 des Verstärkungselements 4 muß auch hierbei so eingestellt werden, daß sie der Laufzeit t2 des Signals durch die zusätzliche Busleitung 5 entspricht.

Claims (8)

  1. Netzwerkabschluß zum Anschluß an eine Busleitung (2) eines Bussystems, mit einem Busanschluß (3), mit einem Verstärkungselement (4) und mit einem Leitungsäquivalent (5), wobei der Busanschluß (3) mit dem Eingang (6) des Verstärkungselements (4) und mit dem Anfang (7) des Leitungsäquivalents (5) und der Ausgang (8) des Verstärkungselements (4) mit dem Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) verbunden ist, wobei das Verstärkungselement (4) so ausgebildet ist, daß das am Busanschluß (3) abgegriffene Signal nach einer Laufzeit t1 am Ausgang (8) des Verstärkungselements (4) anliegt, wobei das Leitungsäquivalent (5) so ausgebildet ist, daß das Signal der am Busanschluß (3) angeschlossenen Busleitung (2) nach einer Laufzeit t2 am Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) ansteht, wobei die Laufzeit t2 an die Laufzeit t1 des Verstärkungselements (4) angepaßt ist, so daß durch die Verbindung des Ausgangs (8) des Verstärkungselements (4) mit dem Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) eine Führung der abzuschließenden Busleitung (2) erreicht wird, und wobei als Leitungsäquivalent (5) entweder eine reale Busleitung einer bestimmten Länge oder eine Anordnung (11) mehrerer Bauelemente eingesetzt ist, wobei die Bauelemente so bestimmt und dimensioniert sind, daß sie eine Ersatzschaltung der abzuschließenden Busleitung (2) darstellen.
  2. Netzwerkabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsäquivalent (5) so ausgebildet ist, daß es die gleichen elektrischen Eigenschaften wie die Busleitung (2) aufweist.
  3. Netzwerkabschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (8) des Verstärkungselements (4) und dem Ende (9) des Leitungsäquivalents (5) mindestens eine Abschlußimpedanz (10) geschaltet ist.
  4. Netzwerkabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei über die Busleitung (2) mehrere ASI-Slaves mit einem übergeordneten ASI-Master verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß an die als Leitungsäquivalent (5) eingesetzte reale Busleitung mindestens ein weiterer ASI-Slave anschließbar ist.
  5. Netzwerkabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Leitungsäquivalent (5) eine Anordnung (11) mehrerer Bauelemente eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (11) mindestens zwei Induktivitäten (12), mindestens zwei Widerstände (13) und mindestens zwei Kapazitäten (14) aufweist.
  6. Netzwerkabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (4) eine Anordnung zur Anpassung der Laufzeit t1 und/oder das Leitungsäquivalent (5) eine Anordnung zur Anpassung der Laufzeit t2 aufweist.
  7. Netzwerkabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung des Verstärkungselements (4) über die Busleitung (2) erfolgt.
  8. Netzwerkabschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (4) zur Gleichspannungsentkopplung über ein LC-Netzwerk (15) mit dem Busanschluß (3) verbunden ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD143341A1 (de) * 1979-04-26 1980-08-13 Guenter Turinsky Sende-und empfangsschaltung mit einer leitungsabschlussschaltung

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