DE4243753A1

DE4243753A1 - Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE4243753A1
Application number: DE19924243753
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Rucks; Adam Dipl Ing Gohlke-Kaluszka
Original assignee: REINSHAGEN KABELWERK GmbH; Kabelwerke Reinshagen GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: DE4243753C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anpassung elektrischer Busteilnehmer an einen optischen zweiadrigen Bus, mit einem ersten Signalweg, über den elektrische Sendesignale übertragen und moduliert in einen Lichtwellenleiter eingekop pelt werden, einem zweiten Signalweg, über den modulierte elektrische Empfängersignale übertragen werden, die aus einem Lichtwellenleiter ausgekoppelt worden sind, und einem mehr poligen elektrischen Steckverbinder.

Digitale serielle Bussysteme arbeiten heute vorwiegend mit einer geschirmten elektrischen Zweidrahtleitung als Über tragungsmedium. Bei Problemen, insbesondere mit der elektro magnetischen Verträglichkeit, wird der elektrische Bus zunehmend durch einen optischen Bus, aufgebaut aus Lichtwellen leitern, ersetzt.

Die Anpassung der Busteilnehmer an den Bus wird durch das physical interface (PI) realisiert, das bei einem optischen Bus eine elektrooptische Wandlung leistet. Das PI besteht aus einem optischen Sender, bestehend aus einer Leuchtdiode und zugehöriger Treiberschaltung, und einem optischen Empfänger, bestehend aus einer Fotodiode und zugehöriger Empfänger schaltung. Bei allen herkömmlichen Lösungen für ein optisches PI bilden Sender und Empfänger zwei unabhängige Einheiten, die mit jeweils einer Signalleitung versehen sind.

Ist der Busteilnehmer nicht mit einem optischen Stecksystem ausgerüstet, so muß die elektrooptische Wandlung außerhalb der Busteilnehmermodule in Adaptern geschehen. Die Verbindung mit dem Modul muß dann über einen vierpoligen elektrischen Stecker erfolgen (Fig. 2).

Eine elektrische Busschnittstelle, die in der Regel bei den Modulen vorhanden ist, kommt hingegen mit einem dreipoligen Stecker aus. Zur Umrüstung ist dann ein aufwendiger Umbau an den Modulgehäusen erforderlich, da der vorhandene elektri sche Stecker nicht benutzt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine elektrische Schaltungsanordnung zur Anpassung elektrischer Busteilnehmer an einen optischen zweiadrigen Bus so zu gestalten, daß herkömmliche elektrische Schnittstellen von Busteilnehmern weiterverwandt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der erste und zweite Signalweg durch eine einzige elektrische Signalleitung gebildet wird.

Die Erfindung beruht auf einer elektrischen Schaltungsan ordnung, die den optischen Sender und den optischen Empfänger zu einer Einheit verbindet, die es einem Busteilnehmer ermöglicht, über nur eine gemeinsame Signalleitung einerseits den Sender zu steuern und andererseits empfangene Signale zu erkennen. Damit kann die Anbindung eines Teilnehmers an den optischen Bus über einen dreipoligen elektrischen Stecker erfolgen.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, daß die Schaltungsanordnung mit einer um einen Pol reduzierten dreipoligen elektrischen Schnittstelle ausgerüstet ist. Bisherige dreipolige Steckverbindungen am Busteilnehmer können auch für einen optischen Bus verwandt werden, ohne einen Gehäuseumbau vorzunehmen. Lediglich der Busteilnehmer muß mit einer einfacheren Platinenänderung umgerüstet werden. Durch die kleinere Polzahl ist der bauliche Aufwand für das Schaltungsgehäuse geringer, so daß eine platzsparende Busanbindung möglich ist. Die Unterscheidung der Sende- und Empfangssignale erfolgt im Busteilnehmer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 näher beschrieben; der Stand der Technik ist in Fig. 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Anpassung elektrischer Busteilnehmer an einen optischen zweiadrigen Bus gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist ein Busteilnehmer 1 und eine von einem Gehäuse 2 umgebene Schaltungsanordnung 3 dargestellt. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Busteilnehmer 1 erfolgt über einen dreipoligen Steckverbinder 4. Zwei Lichtwellenleiter 5, 6 eines optischen Busses 7 sind in das Gehäuse 2 eingeführt und auf eine Leuchtdiode 8 bzw. eine Fotodiode 9 gerichtet. Über den Steckverbinder 4 führen eine Versorgungsleitung 10, eine Signalleitung 11 und eine Masseleitung 12 aus der Schaltungsanordnung 3 heraus. Die Versorgungsleitung 10 ist direkt mit einem Widerstand 13 und der Leuchtdiode 8 verbunden. Die Signalleitung 11 ist direkt mit dem Widerstand 13, der Leuchtdiode 8 und einem Widerstand 14 verbunden. Die Masse leitung 12 führt zu einem Transistor 15, der mit dem Widerstand 14 in Kontakt steht. Der Transistor 15 wird über einen Ver stärker 16 von der Fotodiode 9 angesteuert. Im Busteilnehmer 1 ist ein Schmitt-Trigger 17 angeordnet, der eingangsseitig mit einer Referenzspannung und der Signalleitung 11 verbunden ist, und ausgangsseitig Empfangssignale der weiteren Auswertung zuführt. Zwischen der Signalleitung 11 und der Masseleitung 12 ist ein Widerstand 18 und ein Transistor 19 in Reihe ge schaltet. Der Transistor 19 wird von zu sendenden Signalen angesteuert.

Wenn der Transistor 19 sperrt, ist der Sender 20 inaktiv. Der Zustand des Empfängers 21 kann dann über eine Potential änderung der Signalleitung 11 vom Busteilnehmer 1 erkannt werden. Der Transistor 15 sperrt, wenn über den Lichtwellen leiter 6 kein Licht übertragen wird. Die Spannung der Signalleitung 11 ist dann nahe der Höhe der Versorgungs spannung. Ein Leckstrom über den Widerstand 13 verursacht die geringe Abweichung von der Versorgungsspannung. Wird über den Lichtwellenleiter 6 Licht übertragen, so leitet der Transistor 15, und die Spannung der Signalleitung 11 ändert sich entsprechend des Spannungsteilers aus den Widerständen 13 und 14. Die Spannungsänderung wird dann vom Busteilnehmer 1 im Schmitt-Trigger 17 durch Vergleich mit der Referenzspannung als "Empfänger aktiv" interpretiert. Die Widerstände 13 und 14 sind so definiert, daß die Spannung über den Widerstand 13 deutlich kleiner bleibt als die Durchlaßspannung der Leuchtdiode 8. Die Leuchtdiode 8 bleibt dunkel.

Der Sender 20 wird aktiv, wenn der Transistor 19 leitet. Dann fließt ein hoher Strom durch die Leuchtdiode 8 (bestimmt durch den Widerstand 18), der die Leuchtdiode 8 zum Leuchten bringt. Die Spannung der Signalleitung 11 ändert sich dann um die Durchlaßspannung der Leuchtdiode.

Der Stand der Technik gemäß Fig. 2 zeigt eine Schaltungsan ordnung 22, bestehend aus einem optischen Sender 23 und einem optischen Empfänger 24. Der optische Sender 23 wird aus einer Leuchtdiode 8 und einer zugehörigen Treiberschaltung 25 gebildet. Der optische Empfänger 24 besteht aus einer Fotodiode 9 und einer zugehörigen Empfängerschaltung 26. Der Sender 23 und der Empfänger 24 bilden zwei unabhängige Einheiten, die mit jeweils einer Signalleitung 27, 28 versehen sind, und damit einen vierpoligen elektrischen Steckverbinder 29 als Schnittstelle zum Busteilnehmer 1 benötigen.

Bezugszeichenliste

1 Busteilnehmer
2 Gehäuse
3 Schaltungsanordnung
4 dreipoliger Steckverbinder
5 Lichtwellenleiter
6 Lichtwellenleiter
7 Bus
8 Leuchtdiode
9 Fotodiode
10 Versorgungsleitung
11 Signalleitung
12 Masseleitung
13 Widerstand
14 Widerstand
15 Transistor
16 Verstärker
17 Schmitt-Trigger
18 Widerstand
19 Transistor
20 Sender
21 Empfänger
22 Schaltungsanordnung
23 Sender
24 Empfänger
25 Treiberschaltung
26 Empfängerschaltung
27 Signalleitung
28 Signalleitung
29 vierpoliger Steckverbinder

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Anpassung elektrischer Busteil nehmer an einen optischen zweiadrigen Bus,

- mit einem ersten Signalweg, über den elektrische Sende signale übertragen und moduliert in einen Lichtwellen leiter eingekoppelt werden,
- einem zweiten Signalweg, über den modulierte elektrische Empfängersignale übertragen werden, die aus einem Lichtwellenleiter ausgekoppelt worden sind,
- und einem mehrpoligen elektrischen Steckverbinder,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Signalweg durch eine einzige elektrische Signalleitung (11) gebildet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versorgungsleitung (10), eine Masseleitung (12) und die elektrische Signalleitung (11) über einen dreipo ligen elektrischen Steckverbinder (4) mit dem Busteil nehmer (1) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Signalleitung (11) direkt mit einem Widerstand (13), einem Widerstand (14) und einer Leuchtdiode (8), die Versorgungsleitung (10) direkt mit dem Widerstand (13) und der Leuchtdiode (8) und die Masseleitung (12) über einen Transistor (15) mit dem Widerstand (14) verbunden ist, wobei der Transistor (15) von einer Fotodiode (9) gesteuert wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Signal leitung (11) im Busteilnehmer (1) in Sende- und Empfangssignale unterschieden werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (10,11, 12), der Steckverbinder (4) und die Bauteile nach Anspruch 3 in einem Gehäuse (2) angeordnet sind.