EP3146677A1 - Teilnehmerstation für ein bussystem und verfahren zur erhöhung der störfestigkeit im bereich der elektromagnetischen verträglichkeit für eine teilnehmerstation - Google Patents

Teilnehmerstation für ein bussystem und verfahren zur erhöhung der störfestigkeit im bereich der elektromagnetischen verträglichkeit für eine teilnehmerstation

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EP3146677A1
EP3146677A1 EP15721198.8A EP15721198A EP3146677A1 EP 3146677 A1 EP3146677 A1 EP 3146677A1 EP 15721198 A EP15721198 A EP 15721198A EP 3146677 A1 EP3146677 A1 EP 3146677A1
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EP
European Patent Office
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subscriber station
bus system
bus
switching
transmitting device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15721198.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Walker
Axel Pannwitz
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN

Definitions

  • the CAN bus system is used in the networking of devices for communication, for example in a vehicle, and due to its parallel topology is very well suited for many other communication applications.
  • messages are transmitted using the CAN protocol, as described in the CAN specification in IS011898.
  • CAN-FD Data transfer rate of up to 500 kbps (500 kbps) possible.
  • a data transfer rate of greater than 1 MBit per second (1 Mbps), 2Mbps, 4Mbps and possibly higher is possible.
  • CAN-FD sends messages according to the specification "CAN with Flexible Data Rate, Specification Version 1.0 "(Source http://www.semiconductors.bosch.de).
  • a CAN transceiver is also referred to as a CAN transceiver.
  • all agreed requirements must be met. Such requirements are, apart from compliance with the functional parameters, for example, compliance with the requirements regarding:
  • DPI Direct Power Injection
  • EMC electromagnetic compatibility
  • ESD Electrostatic Discharge
  • the signal on the bus comprises the two signals CAN_H and CAN_L, which ideally move in opposite phase, so that the electrical and magnetic fields of both signal lines cancel each other out.
  • DPI Direct Power Injection
  • a signal transmitted on the CAN bus may only be shifted by 200 ns.
  • a subscriber station for a bus system and a method are to be provided in which a high interference immunity of the transmitted signal is given and in particular only a maximum of one Signal shift of two out of phase bus signals within the specified limits of the DPI test occurs.
  • the task is performed by a subscriber station for a bus system
  • the subscriber station comprises a transmitting device for transmitting a message to a further subscriber station of the bus system via the bus system, wherein an exclusive, collision-free access of a subscriber station to a bus of the bus system is at least temporarily ensured, and a switching device for switching off a current limiting function of the transmitting device, if an HF Detected signal component on the message sent by the transmitting device and for the transmitting device, a method for immunity measurement in the field of electromagnetic compatibility is performed.
  • both a conventional CAN-HS operation and a CAN-FD operation can be performed, even if all the parameters of a CAN transceiver of the subscriber station are designed to be fixed. It is prevented that there is a shift of the mean values of the voltages on CAN_L and CAN_H and thus to a disruption of communication, so that the requirements of the DPI test in particular for the subscriber station can be met.
  • the subscriber station has a high immunity when irradiated
  • Disturbances which can be detected by a DPI (Direct Power Injection) test or a BCI (Bulk Current Injection) test.
  • DPI Direct Power Injection
  • BCI Bulk Current Injection
  • Another advantage of the subscriber station is that a common mode choke operation is possible.
  • Advantageous further embodiments of the subscriber station are specified in the dependent claims.
  • the switching device may comprise: a first transistor which is connected in parallel with an output current mirror for a signal CAN_L of the
  • Bus system is switched and has no current limiting function, and a second transistor, which is connected in parallel to an output current mirror for a signal CAN_H of the bus system and has no current limiting function.
  • the switching device is configured to turn on the first and second transistors after a recessive-to-dominant switching edge of the signals CAN_L, CAN_H and off before the start of a dominant-to-recessive switching edge of the signals CAN_L, CAN_H, or the
  • Switching device is configured to turn on the first and second transistors in a recessive-dominant-dominant switching edge of the signals CAN_L, CAN_H and turn off at a dominant-to-recessive switching edge of the signals CAN_L, CAN_H.
  • the transmitting device may have a flank control for balancing switching edges in the bus system, wherein the flank control has an element for generating the desired voltage profile on a bus of the bus
  • the element for generating the target voltage curve comprises a Millerkondensator which is connected on one side to a PMOS transistor and on the other side to a resistor, and / or wherein the element for generating the
  • the edge control has two power sources, one
  • Miller capacitor, a PMOS transistor and a resistor comprises, and wherein the two current sources and the Miller capacitor are connected to the gate of the PMOS transistor.
  • the current mirror may be connected to the bus via MOS high voltage transistors.
  • the transmitting device can also have a Verpoltikdiode to protect the circuit against a potential of the dominant level in the bus system and a Verpoltikdiode against a signal CAN-L.
  • the subscriber station described above may be part of a bus system having a bus, and at least two subscriber stations which are interconnected via the bus so that they can communicate with each other, wherein at least one of the at least two subscriber stations is one of the previously described subscriber station.
  • the above object is further achieved by a method for increasing the immunity to electromagnetic compatibility for a
  • a transmitting device sends a message to another subscriber station of the
  • Bus system via the bus system, wherein at least temporarily an exclusive, collision-free access of a subscriber station is guaranteed to a bus of the bus system, and wherein a switching device a
  • Subscriber station are called.
  • FIG. 1 is a simplified block diagram of a bus system according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a reference voltage profile of a bus signal over time in the bus system according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows an electrical circuit diagram of a signal balancing device of a subscriber station of the bus system according to the first embodiment
  • bus system 1 shows a bus system 1, which may be, for example, a CAN bus system, a CAN FD bus system, etc.
  • the bus system 1 can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle, an aircraft, etc., or in the hospital, etc.
  • the bus system 1 has a plurality of subscriber stations 10, 20, 30 which are each connected to a bus 40 having a first bus core 41 and a second bus wire 42.
  • the bus wires 41, 42 can also be called CAN_H and CAN_L and serve to couple in the dominant state in the transmission state.
  • Via the bus 40 messages 45, 46, 47 can be transmitted in the form of signals between the individual subscriber stations 10, 20, 30.
  • the subscriber stations 10, 20, 30 may be, for example, control devices or display devices of a motor vehicle. As shown in FIG. 1, the subscriber stations 10, 30 each have one
  • subscriber station 20 has a communication control device 1, a detection device 14, and a transmitting / receiving device 15
  • Transmitting devices 12 the receiving devices 13 of the subscriber stations 10, 30 and the transceiver 15 of the subscriber station 20 are each connected directly to the bus 40, even if this is not shown in Fig. 1.
  • the communication control device 11 is for controlling a
  • the transmitting device 12 is used to transmit the messages 45, 47 in the form of signals, with conducted emissions in the bus system 1 are reduced so that the requirements of the bus system 1 are met to the signal balancing, as described in more detail later ,
  • the detection device 14 is used to detect a very schematically shown high-frequency component or RF component 5 on the signals of the messages 45, 46, 47, which are low-frequency.
  • the communication controller 11 may be implemented like a conventional CAN controller.
  • the receiving device 13 may be implemented in terms of its reception functionality as a conventional CAN transceiver.
  • the transmitting / receiving device 15 can be designed like a conventional CAN transceiver.
  • FIG. 2 shows a voltage curve U over the time t with switching edges 51, 52, as generated by the transmitting device 12, which is shown in greater detail in FIG. 3.
  • the switching edge 51 corresponds to a transition of the signal from the dominant state 53 to the recessive state 54.
  • the switching edge 52 corresponds to a transition of the signal from the recessive state 54 to the dominant state 53.
  • the voltage curve shown has switching edges 51, 52, as one from the transmitting device 12 generating nominal voltage curve.
  • the CAN bus is a differential bus system with two antiphase signals CAN_H and CAN_L, to which high demands are made in terms of signal balancing.
  • the transmitting device 12 is implemented as shown in FIG. According to FIG. 3, the transmitting device 12 comprises a flank controller 120 by means of a replica of a Miller capacitor 121 and current sources 122, a virtually instantaneous current mirror 130, a
  • Output current mirror CAN_H 140 and an output current mirror CAN_L 145 are output current mirror CAN_H 140 and an output current mirror CAN_L 145.
  • the edge controller 120 additionally comprises switching elements 123 and a PMOS transistor 124 in addition to the miller capacitor 121 and the current sources 122.
  • the Miller capacitor 121 is connected to the gate of the PMOS transistor 124.
  • the current sources 122 are connected via the switching elements 123 at the gate of the PMOS transistor 124.
  • the Miller Capacitor 121 is connected at its other side to the drain of PMOS transistor 124.
  • a resistor 125 converts the generated
  • the current mirror 130 further includes, in addition to the NMOS current bank 131, a high-voltage NMOS cascode 132, hereinafter also called an NMOS-HV cascode 132, and a PMOS current mirror 133 for
  • the NMOS HV cascode 132 is connected to the
  • Output current mirror 140 connected.
  • the PMOS current mirror 133 is connected to the output current mirror 145.
  • the output current mirror CAN_H 140 is a PMOS current mirror for low voltage for CAN_H output power generation.
  • the output current mirror CAN_L 145 is an NMOS
  • the output current mirror CAN_H 140 is connected to a PMOS high-voltage cascode 141, which is also referred to below as PMOS-HV cascode 141.
  • the PMOS-HV cascode 141 is required for an error case "Short circuit of CAN_H against -27 V.”
  • a polarity reversal protection diode 142 for protecting the circuit against positive overvoltage of CAN_H is connected to the output current mirror CAN_H 140.
  • To the PMOS-HV Cascade 141 is applied a negative potential ⁇ _ ⁇ relative to the positive power supply behind the polarity reversal protection diode 142.
  • NMOS high-voltage cascode 146 Connected to the output current mirror CAN_L 145 is an NMOS high-voltage cascode 146, which is also referred to below as NMOS-HV cascode 146.
  • the NMOS HV cascode 146 becomes faulty
  • Output current mirror CAN_L 145 a polarity reversal protection diode 147 connected.
  • the reverse polarity protection diode 147 is required in the event of a fault "short circuit CAN_L against -27 V.”
  • a positive potential (pch_p referred to ground) is applied to the NMOS HV cascode 146.
  • the bus wires 41, 42 which are terminated with the resistor 143.
  • the resistor 143 has the same resistance as the characteristic impedance of the bus 40, which is why there are no reflections on the bus 40.
  • the bus wire 41 stands for the transmission of the signal CAN_H and the bus wire 42 for the transmission of the signal CAN_L.
  • the circuit described above is greatly simplified with respect to the resistor 143.
  • two series-connected 60 ⁇ resistors are present at each line end of the bus wires 41, 42.
  • the respective midpoint is set to 2.5V.
  • the desired voltage waveform is generated on the bus 40 internally by means of a replica element comprising the miller capacitor 121, the current sources 122, the PMOS transistor 124 and the resistor 125, and then via the current mirrors 140, 145, transferred to the bus 40.
  • the edge control is achieved with the Miller capacitor 121, the current sources 122, the PMOS transistor 124 and the resistor 125.
  • the current mirrors 133, 140, 145 are formed with MOS-low-voltage transistors constructed in the same layout, to the same signal delays and the like
  • the edge control 120 therefore, a method for reducing conducted emissions in the bus system 1 is performed.
  • the edge controller 120 generates a desired voltage profile on the bus 40 with an element for generating the desired voltage profile for symmetrizing switching edges in the bus system 1 and transmits this via the
  • the required dielectric strength is achieved by means of cascode stages, which are formed from MOS high-voltage transistors, namely the cascodes 132, 141, 146.
  • cascode stages which are formed from MOS high-voltage transistors, namely the cascodes 132, 141, 146.
  • the circuit of the edge control 120 is largely separated from the bus 40, which is represented by the bus wires 41, 42 and the resistor 143.
  • the cascode transistors namely the cascodes 132, 141, 146.
  • radiated disturbances such as by DPI, BCI, etc., are kept away from sensitive blocks, such as the edge control 120.
  • the known rectification and memory effects are a thing of the past.
  • edge control 120 during the switching operations on the bus 40, ie from recessive to dominant or vice versa, equal currents to CAN_H and CAN_L available.
  • CAN_H the bus wire 41
  • CAN_L the bus wire 42.
  • the current sources 122, the miller capacitor 121 via the PMOS transistor 124 and the resistor 125 are thus on the
  • an output transistor or first transistor 1400 is connected in parallel to the output current mirror CAN_H 140.
  • Parallel to the output current mirror CAN_L 145 is an output transistor or second
  • Transistors 1400, 1450 are shown in simplified form
  • a drive circuit 150 with a plurality of transistors to fulfill the
  • the transistors of the drive circuit 150 are switches without current limiting.
  • the transistors 1400, 1450 and the drive circuit 150 form a Switching device for switching the current limits of
  • the edge steepness or edge time of the signals CAN_L and CAN_H has a value of approx. ⁇ 100 ns.
  • the high-frequency irradiation remains low because of the antiphase signals CAN_L and CAN_H
  • the acquisition device 14 of FIG. 1 detects the subscriber stations 10, 30 during a DPI test
  • the procedure is as follows.
  • the tolerance window for transmitted pulses of the signals CAN_L and CAN_H is 200 ns and is thus twice as long as the edge time of the signals CAN_L and CAN_H. This is exploited in order to close the switches realized with the transistors 1400, 1450 (FIG. 2) at the end of a desired edge of the signals CAN_L and CAN_H or which have been realized with the output transistors 1400, 1450
  • the transistors 1400, 1450 are turned on. Before the start of a dominant-to-recessive switching edge of the CAN signal, that is to say of CAN_L or CAN_H, the transistors 1400, 1450 are switched off. Such a switching of the transistors 1400, 1450 results in a system insensitive to coupled disturbances without the edge steepness or edge time of the signals CAN_L and CAN_H being changed.
  • the first and second transistors 1400, 1450 are switched as follows during a DPI test and when detecting high frequency spurious radiation with the detector 14 of FIG.
  • the transistors 1400, 1450 are turned on at a recessive-to-dominant-switching edge of the CAN signal and turned off at a dominant-to-recessive switching edge of the CAN signal.
  • the transistors 1400, 1450 are switched simultaneously with the reference edge of the signals CAN_L and CAN_H.
  • Such a switching results in a system insensitive to coupled interference.
  • the edge steepness or edge time of the signals CAN_L and CAN_H is changed, in particular the steepness steepens steepening and the edge time is shortened.
  • the dominant bus state is balanced, which corresponds to the dominant state 53. More specifically, the ratio of the currents in the direction of the output current mirror CAN_H 140 and the output current mirror CAN_L 145 is adjusted. Thus, current errors in different signal paths, which may occur due to device mismatch, can be avoided.
  • the NMOS current bank 131 is made adjustable.
  • bus system 1 is constructed, as in the first
  • Subscriber stations 10, 30, the transmitting device 12 and the method can be used individually or in all possible combinations. In particular, any combination of the features of
  • the bus system 1 is in particular a CAN network or a CAN FD network or a Flex Ray network.
  • Bus system 1 of the embodiments is arbitrary. In particular, only subscriber stations 10 or only subscriber stations 30 or only
  • Subscriber stations 10, 30 be present in the bus system 1 of the embodiments.
  • the subscriber stations 10, 30 represent a possibility especially for CAN-FD, the transmission quality of CAN-FD in the range of conventional CAN
  • the detection device 14 for detecting an RF signal component 5 on the message 45, 47 sent by the transmitting device 12 may also be arranged externally from one or all of the subscriber stations 10, 20, 30.
  • the functionality of the embodiments described above can also be implemented in a transceiver or in a transceiver 13 or in a communication control device 11, etc. Additionally or alternatively, the transmitter 12 may be integrated into existing products.

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Abstract

Es sind eine Teilnehmerstation (10; 30) für ein Bussystem (1) und ein Verfahren zur Reduzierung von leitungsgebundenen Emissionen in einem Bussystem (1) bereitgestellt. Die Teilnehmerstation (10; 30) umfassteine Sendeeinrichtung (12) zum Senden einer Nachricht (45, 47) an eine weitere Teilnehmerstation (20, 30; 10, 20) des Bussystems (1) über das Bussystem (1), wobei zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20, 30) auf einen Bus (40) des Bussystems (1) gewährleistet ist, und eine Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) zum Ausschalten einer Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung (12), wenn eine HF-Signalkomponente (5) auf der von der Sendeeinrichtung (12) gesendeten Nachricht (45, 47) erfasst und für die Sendeeinrichtung (12) ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit ausgeführt wird.

Description

Beschreibung Titel
Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zur Erhöhung der
Störfestigkeit im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit für eine
Teilnehmerstation
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zur Erhöhung der Störfestigkeit im Bereich der
elektromagnetischen Verträglichkeit für eine Teilnehmerstation, um die
Anforderungen des Bussystems an die Signalsymmetrierung zu erfüllen.
Stand der Technik
Das CAN-Bussystem kommt bei der Vernetzung von Geräten zur Kommunikation beispielsweise in einem Fahrzeug zum Einsatz und ist aufgrund seiner parallelen Topologie für viele weitere Kommunikationsanwendungen sehr gut geeignet. Beim CAN-Bussystem werden Nachrichten mit dem CAN-Protokoll übertragen, wie es in der CAN-Spezifikation in der IS011898 beschrieben ist.
Derzeit wird immer häufiger der Einsatz von CAN- Bussystemen gefordert, in welchen eine höhere Taktung und damit eine höhere Datenübertragungsrate als bei CAN möglich ist, wie beispielsweise CAN-HS, CAN-FD, usw. Bei einem CAN- HS-Bussystem (HS = Hochgeschwindigkeit = Highspeed) ist eine
Datenübertragungsrate von bis zu 500 kBit pro Sekunde (500 kbps) möglich. Bei einem CAN FD-Bussystem ist eine Datenübertragungsrate von größer 1 MBit pro Sekunde (1 Mbps), 2Mbps, 4Mbps und gegebenenfalls höher möglich. Bei CAN- FD werden Nachrichten entsprechend der Spezifikation„CAN with Flexible Data- Rate, Specification Version 1.0" (Quelle http://www.semiconductors.bosch.de) übertragen.
Auch wenn durch die Einführung von CAN-HS und CAN-FD die Migration existierender Steuergeräte und Fahrzeug- Plattformen zu höheren Datenraten ermöglicht wird, so existiert doch ein Problem, wenn mit einem CAN-Transceiver sowohl ein konventioneller CAN-HS-Betrieb als auch ein CAN-FD-Betrieb ausgeführt werden soll.
Derzeit werden nämlich alle Parameter eines CAN-Transceivers fix ausgelegt. Ein CAN-Transceiver wird auch als CAN-Sende-/Empfangseinrichtung bezeichnet. Mit der dann gewählten Auslegung oder Dimensionierung des CAN- Transceivers muss allen vereinbarten Anforderungen standgehalten werden. Solche Anforderungen sind, abgesehen von einer Einhaltung der funktionalen Parameter, beispielsweise die Erfüllung der Anforderungen in Bezug auf:
- Emission,
- Direct Power Injection (DPI), was ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist, und
- Elektrostatische Entladung (ESD = Electrostatic Discharge).
Bei CAN- Bussystemen umfasst das Signal auf dem Bus die beiden Signale CAN_H und CAN_L, welche sich idealerweise gegenphasig bewegen, so dass sich die elektrischen und magnetischen Felder beider Signalleitungen aufheben. Bei einem Test, bei welchem geprüft wird, ob die Anforderungen in Bezug auf: Direct Power Injection (DPI) erfüllt sind, dem sogenannten DPI-Test, darf ein auf dem CAN-Bus übertragenes Signal nur um 200 ns verschoben werden.
Offenbarung der Erfindung Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Teilnehmerstation für ein
Bussystem und ein Verfahren bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren bereitgestellt werden, bei welchen eine große Störfestigkeit des übertragenen Signals gegeben ist und insbesondere nur maximal eine Signalverschiebung von zwei gegenphasigen Bussignalen in den vorgegebenen Grenzen des DPI-Tests auftritt.
Die Aufgabe wird durch eine Teilnehmerstation für ein Bussystem nach
Patentanspruch 1 gelöst. Die Teilnehmerstation umfasst eine Sendeeinrichtung zum Senden einer Nachricht an eine weitere Teilnehmerstation des Bussystems über das Bussystem, wobei zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf einen Bus des Bussystems gewährleistet ist, und eine Schalteinrichtung zum Ausschalten einer Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung, wenn eine HF-Signalkomponente auf der von der Sendeeinrichtung gesendeten Nachricht erfasst und für die Sendeeinrichtung ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit ausgeführt wird.
Mit der Teilnehmerstation kann sowohl ein konventioneller CAN-HS-Betrieb als auch ein CAN-FD-Betrieb ausgeführt werden, auch wenn alle Parameter eines CAN-Transceivers der Teilnehmerstation fix ausgelegt sind. Es wird verhindert, dass es zu einer Verschiebung der Mittelwerte der Spannungen auf CAN_L und CAN_H und damit zu einer Störung der Kommunikation kommt, so dass die Anforderungen insbesondere des DPI-Tests für die Teilnehmerstation eingehalten werden können.
Darüber hinaus ist mit der Teilnehmerstation eine sehr gute Kontrolle der Ströme in CAN_H und CAN_L des Bussystems statisch und während der Schaltflanken bei einem Umschalten vom dominanten zum rezessiven Zustand und umgekehrt möglich.
Somit hat die Teilnehmerstation eine hohe Immunität bei eingestrahlten
Störungen, was sich durch einen DPI-Test (DPI = Direct Power Injection = Direkte Energieeinstrahlung) oder einen BCI-Test (BCI = Bulk Current Injection = Stromeinprägung in den Kabelbaum) nachweisen lässt.
Ein weiterer Vorteil der Teilnehmerstation besteht darin, dass ein Betrieb Gleichtaktdrossel möglich ist. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Teilnehmerstation sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Beispielsweise kann die Schalteinrichtung aufweisen: einen ersten Transistor, der parallel zu einem Ausgangsstromspiegel für ein Signal CAN_L des
Bussystems geschaltet ist und keine Strombegrenzungsfunktion hat, und einen zweiten Transistor, der parallel zu einem Ausgangsstromspiegel für ein Signal CAN_H des Bussystems geschaltet ist und keine Strombegrenzungsfunktion hat.
Möglicherweise ist die Schalteinrichtung ausgestaltet, den ersten und zweiten Transistor nach Ablauf einer rezessiv-nach-dominant-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H einzuschalten und vor Beginn einer dominant-nach-rezessiv- Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H auszuschalten, oder die
Schalteinrichtung ist ausgestaltet, den ersten und zweiten Transistor bei einer rezessiv-nach-dominant-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H einzuschalten und bei einer dominant-nach-rezessiv-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H auszuschalten.
Es ist auch möglich, dass die Schalteinrichtung zum Ausschalten der
Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung derart ausgestaltet, dass sich die Flankenzeit der Signale CAN_L, CAN_H nicht verändert.
Die Sendeeinrichtung kann eine Flankensteuerung zur Symmetrierung von Schaltflanken im Bussystem aufweisen, wobei die Flankensteuerung aufweist ein Element zur Erzeugung des Sollspannungsverlaufs auf einem Bus des
Bussystems, und einen Stromspiegel zum Übertragen des erzeugten
Sollspannungsverlaufs an den Bus, wobei das Element zur Erzeugung des Sollspannungsverlaufs einen Millerkondensator umfasst, der auf der einen Seite an einen PMOS-Transistor und auf der anderen Seite an einen Widerstand angeschlossen ist, und/ oder wobei das Element zur Erzeugung des
Sollspannungsverlaufs zwei Stromquellen umfasst, die an einen PMOS- Transistor angeschlossen sind.
Es ist möglich, dass die Flankensteuerung zwei Stromquellen, einen
Millerkondensator, einen PMOS-Transistor und einen Widerstand umfasst, und wobei die zwei Stromquellen und der Millerkondensator an dem Gate des PMOS- Transistors angeschlossen sind.
Der Stromspiegel kann mit dem Bus über MOS-Hochspannungs-Transistoren verbunden sein.
Die Sendeeinrichtung kann zudem eine Verpolschutzdiode zum Schutz der Schaltung gegen ein Potential des dominanten Pegels im Bussystem und einer Verpolschutzdiode gegen ein Signal CAN-L aufweisen.
Die zuvor beschriebene Teilnehmerstation kann Teil eines Bussystems sein, das einen Bus, und mindestens zwei Teilnehmerstationen aufweist, welche über den Bus derart miteinander verbunden sind, dass sie miteinander kommunizieren können, wobei mindestens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen eine der zuvor beschriebenen Teilnehmerstation ist.
Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Erhöhung der Störfestigkeit im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit für eine
Teilnehmerstation nach Patentanspruch 10 gelöst. Bei dem Verfahren sendet eine Sendeeinrichtung eine Nachricht an eine weitere Teilnehmerstation des
Bussystems über das Bussystem, wobei zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf einen Bus des Bussystems gewährleistet ist, und wobei eine Schalteinrichtung eine
Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung ausschaltet, wenn eine HF- Signalkomponente auf der von der Sendeeinrichtung gesendeten Nachricht erfasst und für die Sendeeinrichtung ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit ausgeführt wird,.
Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die
Teilnehmerstation genannt sind.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der
Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Zeichnungen
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 einen Sollspannungsverlauf eines Bussignals über der Zeit im Bussystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild einer Signalsymmetrierungseinrichtung einer Teilnehmerstation des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein Bussystem 1, das beispielsweise ein CAN- Bussystem, ein CAN- FD-Bussystem, usw., sein kann. Das Bussystem 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden.
In Fig. 1 hat das Bussystem 1 eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die jeweils an einen Bus 40 mit einer ersten Busader 41 und einer zweiten Busader 42 angeschlossen sind. Die Busadern 41, 42 können auch CAN_H und CAN_L genannt werden und dienen zur Einkopplung der dominanten Pegel im Sendezustand. Über den Bus 40 können Nachrichten 45, 46, 47 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 übertragen werden. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 können beispielsweise Steuergeräte oder Anzeigevorrichtungen eines Kraftfahrzeugs sein. Wie in Fig. 1 gezeigt, haben die Teilnehmerstationen 10, 30 jeweils eine
Kommunikationssteuereinrichtung 11, eine Sendeeinrichtung 12, eine
Empfangseinrichtung 13, und eine Erfassungseinrichtung 14. Die
Teilnehmerstation 20 hat dagegen eine Kommunikationssteuereinrichtung 1, eine Erfassungseinrichtung 14, und eine Sende-/Empfangseinrichtung 15. Die
Sendeeinrichtungen 12, die Empfangseinrichtungen 13 der Teilnehmerstationen 10, 30 und die Sende-/Empfangseinrichtung 15 der Teilnehmerstation 20 sind jeweils direkt an den Bus 40 angeschlossen, auch wenn dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist.
Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 dient zur Steuerung einer
Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über den Bus 40 mit einer anderen Teilnehmerstation der an den Bus 40 angeschlossenen
Teilnehmerstationen 10, 20, 30. Die Sendeeinrichtung 12 dient zum Senden der Nachrichten 45, 47 in Form von Signalen, wobei leitungsgebundene Emissionen im Bussystem 1 so reduziert sind, dass die Anforderungen des Bussystems 1 an die Signalsymmetrierung erfüllt werden, wie später noch ausführlicher beschrieben. Die Erfassungseinrichtung 14 dient zum Erfassen einer sehr schematisch dargestellten Hochfrequenzkomponente oder HF- Komponente 5 auf den Signalen der Nachrichten 45, 46, 47, welche niederfrequent sind. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 kann wie ein herkömmlicher CAN- Controller ausgeführt sein. Die Empfangseinrichtung 13 kann in Bezug auf ihre Empfangsfunktionalität wie ein herkömmlicher CAN-Transceiver ausgeführt sein. Die Sende-/Empfangseinrichtung 15 kann wie ein herkömmlicher CAN- Transceiver ausgeführt sein.
Fig. 2 zeigt einen Spannungsverlauf U über der Zeit t mit Schaltflanken 51, 52, wie er von der Sendeeinrichtung 12 erzeugt wird, die in Fig. 3 genauer dargestellt ist. Die Schaltflanke 51 entspricht einem Übergang des Signals vom dominanten Zustand 53 zum rezessiven Zustand 54. Die Schaltflanke 52 entspricht einem Übergang des Signals vom rezessiven Zustand 54 zum dominanten Zustand 53. Der dargestellte Spannungsverlauf hat Schaltflanken 51, 52, wie ein von der Sendeeinrichtung 12 zu erzeugender Sollspannungsverlauf. Somit wird gemäß Fig. 2 bei der Übertragung der Nachrichten 45, 46, 47 (Fig. 1) in Form von Signalen auf dem Bus 40 (Fig. 1) je nach zu übertragenden Daten zwischen einem hohen und einem niedrigen Signalzustand oder umgekehrt geschaltet, wobei der hohe Signalzustand auch als Dominantzustand und der niedrige Signalzustand auch als Rezessivzustand bezeichnet wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der CAN-Bus ein differentielles Bussystem mit zwei gegenphasigen Signalen CAN_H und CAN_L, an welche hohe Anforderungen in Bezug auf die Signalsymmetrierung gestellt werden. Hierbei gilt, je besser die Signalsymmetrierung desto geringer die Störabstrahlung und die Störungen bei einer Teilnehmerstation, wie beispielsweise einem Autoradio. Die gegenphasigen Signale CAN_H und CAN_L werden daher derart gesteuert, dass ihr Mittelwert möglichst wenig von der Mittenspannung VCC5/2=2.5V abweicht. Bei dem DPI-Test (DPI = Direct Power Injection = direkte Energieeinstrahlung) wird ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der
elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ausgeführt. Sind die Signale CAN_L und CAN_H um mehr als 200 ns verschoben, ergibt der DPI-Test, dass ein Fehler vorliegt. Der Fehler kann durch eine größere Flankensteilheit der Signale CAN_L und CAN_H bzw. eine schnellere Schaltflanke von rezessiv nach dominant oder umgekehrt der Signale CAN_L und CAN_H nicht behoben werden. Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Sendeeinrichtung 12 ausgeführt, wie in Fig. 3 gezeigt. Gemäß Fig. 3 umfasst die Sendeeinrichtung 12 eine Flankensteuerung 120 mittels einer Nachbildung eines Millerkondensators 121 und Stromquellen 122, einen nahezu verzögerungsfreien Stromspiegel 130, einen
Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 und einen Ausgangsstromspiegel CAN_L 145.
Die Flankensteuerung 120 umfasst zusätzlich zum Millerkondensator 121 und den Stromquellen 122 noch Schaltelemente 123 und einen PMOS-Transistor 124. An dem Gate des PMOS-Transistors 124 ist der Millerkondensator 121 angeschlossen. Zudem sind an dem Gate des PMOS-Transistors 124 die Stromquellen 122 über die Schaltelemente 123 angeschlossen. Der Miller- Kondensator 121 ist an seiner anderen Seite mit dem Drain des PMOS- Transistors 124 verbunden. Ein Widerstand 125 wandelt die erzeugte
Spannungsrampe am Drain des PMOS-Transistors 124 in ein Stromsignal für den Eingang eines Stromspiegels 131. Dabei gibt der Widerstand 124 den maximalen Kurzschlussstrom in der Busader 41 (CAN_H) und der Busader 42
(CAN_L.) vor.
Der Stromspiegel 130 umfasst zusätzlich zu der NMOS-Strombank 131 zudem eine NMOS-Hochspannungs-Kaskode 132, die nachfolgend auch NMOS-HV- Kaskode 132 genannt ist, und einen PMOS-Stromspiegel 133 für
Niederspannung (low voltage). Die NMOS-HV-Kaskode 132 ist mit dem
Ausgangsstromspiegel 140 verbunden. Der PMOS-Stromspiegel 133 ist mit dem Ausgangsstromspiegel 145 verbunden. Der Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 ist ein PMOS-Stromspiegel für Niederspannung (low voltage) zur CAN_H Ausgangstromerzeugung. Der Ausgangsstromspiegel CAN_L 145 ist ein NMOS-
Stromspiegel für Niederspannung (low voltage) zur CAN_L
Ausgangstromerzeugung.
An den Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 ist eine PMOS-Hochspannungs- Kaskode 141, die nachfolgend auch PMOS-HV-Kaskode 141 genannt ist, angeschlossen. Die PMOS-HV-Kaskode 141 wird für einen Fehlerfall „Kurzschluss von CAN_H gegen -27 V" benötigt. Darüber hinaus ist an den Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 eine Verpolschutzdiode 142 zum Schutz der Schaltung gegen positive Überspannung von CAN_H angeschlossen. An die PMOS-HV-Kaskode 141 wird ein negatives Potential φοη_η bezogen zu der positiven Spannungsversorgung hinter der Verpolschutzdiode 142 angelegt.
An den Ausgangsstromspiegel CAN_L 145 ist eine NMOS-Hochspannungs- Kaskode 146, die nachfolgend auch NMOS-HV-Kaskode 146 genannt ist, angeschlossen. Die NMOS-HV-Kaskode 146 wird für einen Fehlerfall
„Kurzschluss CAN_L gegen 40 V benötigt. Darüber hinaus ist an den
Ausgangsstromspiegel CAN_L 145 eine Verpolschutzdiode 147 angeschlossen. Die Verpolschutzdiode 147 wird im Fehlerfall„Kurzschluss CAN_L gegen -27 V" benötigt. An die NMOS-HV-Kaskode 146 wird ein positives Potential (pch_p bezogen auf Masse angelegt. Zwischen der PMOS-HV_Kaskode 141 und der Verpolschutzdiode 147 ist der Bus 40 mit den Busadern 41, 42 geschaltet, welche mit dem Widerstand 143 abgeschlossen sind. Somit hat der Widerstand 143 den gleichen Widerstand wie der Wellenwiderstand des Busses 40, weshalb es zu keinen Reflexionen auf dem Bus 40 kommt. Hierbei steht die Busader 41 für die Übertragung des Signals CAN_H und die Busader 42 für die Übertragung des Signals CAN_L.
Die zuvor beschriebene Schaltung ist in Bezug auf den Widerstand 143 stark vereinfacht. In der Realität sind an jedem Leitungsende der Busadern 41, 42 je zwei in Serie geschaltete 60 Ω Widerstände zum Abschluss vorhanden. Der jeweilige Mittelpunkt wird auf 2,5 V festgelegt.
Bei der Sendeeinrichtung 12 von Fig. 3 wird der Sollspannungsverlauf auf dem Bus 40 intern mittels eines Replikaelements, das den Millerkondensator 121, die Stromquellen 122, den PMOS-Transistor 124 und den Widerstand 125 umfasst, erzeugt und dann über die Stromspiegel 140, 145, zum Bus 40 übertragen. Die Flankensteuerung wird mit dem Millerkondensator 121, den Stromquellen 122, dem PMOS-Transistor 124 und dem Widerstand 125 erzielt. Die Stromspiegel 133, 140, 145 sind mit im Layout identisch aufgebauten MOS- Niederspannungs- Transistoren gebildet, um gleiche Signalverzögerungen sowie gleiches
Sättigungsverhalten im CAN_H- und CAN_L- Zweig der in Fig. 3 gezeigten Schaltung zu erhalten.
Mit der Flankensteuerung 120 wird also ein Verfahren zur Reduzierung von leitungsgebundenen Emissionen in dem Bussystem 1 ausgeführt. Hierbei erzeugt die Flankensteuerung 120 zur Symmetrierung von Schaltflanken im Bussystem 1 einen Sollspannungsverlauf auf dem Bus 40 mit einem Element zur Erzeugung des Sollspannungsverlaufs und überträgt diesen über den
Stromspiegel 130 zum Bus 40.
Die benötigte Spannungsfestigkeit wird mittels Kaskodestufen erreicht, die aus MOS- Hochspannungs-Transistoren gebildet sind, nämlich den Kaskoden 132, 141, 146. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Schaltung der Flankensteuerung 120 weitgehend vom Bus 40 getrennt, der durch die Busadern 41, 42 und den Widerstand 143 repräsentiert wird. Dieser Vorteil wird durch die kaskoden Transistoren erzielt, nämlich die Kaskoden 132, 141, 146. Damit werden eingestrahlte Störungen, wie durch DPI, BCI, etc., von empfindlichen Blöcken, wie der Flankensteuerung 120 ferngehalten. Die bekannten Gleichricht- und Speichereffekte gehören der Vergangenheit an.
Somit sind durch die Flankensteuerung 120 während der Schaltvorgänge auf dem Bus 40, also von rezessiv nach dominant oder umgekehrt, gleiche Ströme an CAN_H und CAN_L vorhanden. Dadurch hat man ideale oder nahezu ideale Schaltvorgänge bei gleichem Innenwiderstand an CAN_H, der Busader 41, und CAN_L, der Busader 42. Die Stromquellen 122, der Millerkondensator 121 über dem PMOS-Transistor 124 und der Widerstand 125 sind so auf das
Schaltverhalten in Kombination mit dem Bus 40 abgestimmt, dass nur geringe
Gleichtaktstörungen entstehen.
Zudem ist in Fig. 3 parallel zu dem Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 ein Ausgangstransistor oder erster Transistor 1400 geschaltet. Parallel zu dem Ausgangsstromspiegel CAN_L 145 ist ein Ausgangstransistor oder zweiter
Transistor 1450 geschaltet. Der erste und zweite Transistor 1400, 1450 hat jeweils keine Strombegrenzungsfunktion, wobei in der Praxis die maximalen Ströme des ersten und zweiten Transistors 1400, 1450 ein Vielfaches einer Spezifikation„(OEM) Hardware Requirements for LIN CAN and FlexRay Interfaces in Automotive Applications", Version 1.3 von 2012-05-04, herausgegeben und beziehbar von den deutschen Fahrzeugherstellern Audi, BMW, Daimler, Porsche, Volkswagen, in welcher Hardware Anforderungen für OEMs LIN-, CAN- und FlexRay-Schnittstellen in Automobilanwendungen angegeben sind (OEM = Original Equipment Manufacturer =
Originalausrüstungshersteller oder Erstausrüster). Die ersten und zweiten
Transistoren 1400, 1450 werden von einer vereinfacht dargestellten
Ansteuerschaltung 150 mit mehreren Transistoren zur Erfüllung der
Anforderungen des DPI-Tests angesteuert, wie nachfolgend beschrieben. Die Transistoren der Ansteuerschaltung 150 sind Schalter ohne Strombegrenzung. Die Transistoren 1400, 1450 und die Ansteuerschaltung 150 bilden eine Schalteinrichtung zum Schalten der Strombegrenzungen der
Ausgangsstromspiegel CAN_H 140 und CAN_L 145.
Beim CAN-Bus hat die Flankensteilheit oder Flankenzeit der Signale CAN_L und CAN_H einen Wert von ca. < 100 ns. Die Hochfrequenzeinstrahlung bleibt gering, da durch die gegenphasigen Signale CAN_L und CAN_H ein
symmetrisches System vorliegt. Erfasst die Erfassungseinrichtung 14 von Fig. 1 der Teilnehmerstationen 10, 30 während eines DPI-Tests jedoch eine
hochfrequente Störstrahlung, so wird folgendermaßen vorgegangen.
Das Toleranzfenster für gesendete Pulse der Signale CAN_L und CAN_H beträgt 200 ns und ist somit doppelt so lang wie die Flankenzeit der Signale CAN_L und CAN_H. Dies wird ausgenutzt, um die mit den Transistoren 1400, 1450 (Fig. 2) realisierten Schalter am Ende einer Sollflanke der Signale CAN_L und CAN_H zu schließen bzw. die mit den Ausgangstransistoren 1400, 1450 realisierten
Schalter vor der Sollflanke der Signale CAN_L und CAN_H zu öffnen.
Auf diese Weise wird mit dem ersten und zweiten Transistor 1400, 1450 und der Ansteuerschaltung 150 verhindert, dass bei der Sendeeinrichtung 12 während des DPI-Tests durch eine parasitäre Diode der Kaskoden 141, 146 mehr Strom in negativer Richtung fließt als die Strombegrenzung in positiver Richtung erlaubt. Dies wird dadurch erzielt, dass in der Sendeeinrichtung 12 die durch die Kaskoden 141, 146 bewirkte Strombegrenzung in positiver Richtung während des DPI-Tests abgeschaltet wird, so dass es nicht zu einer Verschiebung der Mittelwerte der Spannungen auf CAN_L und CAN_H und damit zu einer Störung der Kommunikation kommt.
Somit werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Ablauf einer rezessiv-nach-dominant-Schaltflanke des CAN-Signals, also von CAN_L bzw. CAN_H, die Transistoren 1400, 1450 eingeschaltet. Vor Beginn einer dominant- nach-rezessiv-Schaltflanke des CAN-Signals, also von CAN_L bzw. CAN_H, werden die Transistoren 1400, 1450 ausgeschaltet. Bei einem solchen Schalten der Transistoren 1400, 1450 ergibt sich ein gegen eingekoppelte Störungen unempfindliches System ohne dass die Flankensteilheit oder Flankenzeit der Signale CAN_L und CAN_H verändert wird.
Bei einer Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden der erste und zweite Transistor 1400, 1450 während eines DPI-Test und bei Erfassen einer hochfrequenten Störstrahlung mit der Erfassungseinrichtung 14 von Fig. 1 folgendermaßen geschaltet. Die Transistoren 1400, 1450 werden bei einer rezessiv-nach-dominant-Schaltflanke des CAN-Signals eingeschaltet und bei einer dominant-nach-rezessiv-Schaltflanke des CAN-Signals ausgeschaltet. Insbesondere werden die Transistoren 1400, 1450 gleichzeitig mit der Sollflanke der Signale CAN_L und CAN_H geschaltet. Auch ein solches Schalten ergibt ein gegen eingekoppelte Störungen unempfindliches System. Jedoch wird bei der vorliegenden Modifikation die Flankensteilheit oder Flankenzeit der Signale CAN_L und CAN_H verändert, insbesondere die Flankensteilheit versteilert und die Flankenzeit verkürzt.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird der dominante Buszustand symmetriert, welcher dem dominanten Zustand 53 entspricht. Genauer gesagt, wird das Verhältnis der Ströme in Richtung des Ausgangsstromspiegels CAN_H 140 und des Ausgangsstromspiegels CAN_L 145 abgeglichen Damit können Stromfehler in unterschiedlichen Signalpfaden vermieden werden, die aufgrund von Bauelemente- Fehlanpassung (Bauelemente- Mismatch) auftreten können. Vorteilhafterweise bildet man die NMOS-Strombank 131 abgleichbar aus.
Ansonsten ist das Bussystem 1 aufgebaut, wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Bussystems 1, der
Teilnehmerstationen 10, 30, der Sendeeinrichtung 12 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere ist eine beliebige Kombination der Merkmale der
Ausführungsbeispiele möglich. Zusätzlich sind insbesondere folgende
Modifikationen denkbar. Das Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen ist insbesondere ein CAN- Netzwerk oder ein CAN FD-Netzwerk oder ein Flex Ray- Netzwerk.
Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in dem
Bussystem 1 der Ausführungsbeispiele ist beliebig. Insbesondere können auch nur Teilnehmerstationen 10 oder nur Teilnehmerstationen 30 oder nur
Teilnehmerstationen 10, 30 in dem Bussystem 1 der Ausführungsbeispiele vorhanden sein.
Die Teilnehmerstationen 10, 30 stellen besonders für CAN- FD eine Möglichkeit dar, die Sendegüte von CAN-FD in den Bereich von üblichen CAN
Übertragungen bei Nutzung einer deutlich höheren Datenrate anzuheben.
Die Erfassungseinrichtung 14 zur Erfassung einer HF-Signalkomponente 5 auf der von der Sendeeinrichtung 12 gesendeten Nachricht 45, 47 kann auch extern von einer der oder allen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 angeordnet sein.
Die Funktionalität der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele lässt sich auch in einem Transceiver bzw. einer Sende-/Empfangseinrichtung 13 oder in einer Kommunikationssteuereinrichtung 1 1 usw. umsetzen. Zusätzlich oder alternativ kann die Sendeeinrichtung 12 in existierende Produkte integriert werden.

Claims

Ansprüche
1) Teilnehmerstation (10; 30) für ein Bussystem (1), mit
einer Sendeeinrichtung (12) zum Senden einer Nachricht (45, 47) an eine weitere Teilnehmerstation (20, 30; 10, 20) des Bussystems (1) über das Bussystem (1), wobei zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20, 30) auf einen Bus (40) des Bussystems (1) gewährleistet ist, und
einer Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) zum Ausschalten einer Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung (12), wenn eine H F- Signalkomponente auf der von der Sendeeinrichtung (12) gesendeten Nachricht erfasst und für die Sendeeinrichtung (12) ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der elektromagnetischen
Verträglichkeit ausgeführt wird.
2) Teilnehmerstation (10; 30) nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung aufweist
einen ersten Transistor (1400), der parallel zu einem Ausgangsstromspiegel (140) für ein Signal CAN_L des Bussystems (1) geschaltet ist und keine Strombegrenzungsfunktion hat, und
einen zweiten Transistor (1450), der parallel zu einem
Ausgangsstromspiegel (145) für ein Signal CAN_H des Bussystems (1) geschaltet ist und keine Strombegrenzungsfunktion hat.
3) Teilnehmerstation (10; 30) nach Anspruch 2,
wobei die Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) ausgestaltet ist, den ersten und zweiten Transistor (1400, 1450) nach Ablauf einer rezessiv-nach-dominant-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H einzuschalten und vor Beginn einer dominant-nach-rezessiv- Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H auszuschalten, oder wobei die Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) ausgestaltet ist, den ersten und zweiten Transistor (1400, 1450) bei einer rezessiv-nach- dominant-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H einzuschalten und bei einer dominant-nach-rezessiv-Schaltflanke der Signale CAN_L, CAN_H auszuschalten.
Teilnehmerstation (10; 30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) zum Ausschalten der
Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung (12) derart ausgestaltet, dass sich die Flankenzeit der Signale CAN_L, CAN_H nicht verändert.
Teilnehmerstation (10; 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (12) eine Flankensteuerung (120) zur Symmetrierung von Schaltflanken im Bussystem (1) aufweist,
wobei die Flankensteuerung (120) aufweist
ein Element (121, 122, 124, 125) zur Erzeugung des
Sollspannungsverlaufs auf einem Bus (40) des Bussystems (1), und
einen Stromspiegel (130) zum Übertragen des erzeugten
Sollspannungsverlaufs an den Bus (40)
wobei das Element (121, 122, 124, 125) zur Erzeugung des Sollspannungsverlaufs einen Millerkondensator (121) umfasst, der auf der einen Seite an einen PMOS-Transistor (124) und auf der anderen Seite an einen Widerstand (125) angeschlossen ist, und/ oder
wobei das Element (121, 122, 124, 125) zur Erzeugung des Sollspannungsverlaufs zwei Stromquellen (122) umfasst, die an einen PMOS-Transistor (124) angeschlossen sind.
Teilnehmerstation (10; 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Flankensteuerung (120) zwei Stromquellen (122), einen Millerkondensator (121), einen PMOS-Transistor (124) und einen Widerstand (125) umfasst, und wobei die zwei Stromquellen (122) und der Millerkondensator (121) an dem Gate des PMOS-Transistors (124) angeschlossen sind. Teilnehmerstation (10; 30) nach Anspruch 5, wobei der Stromspiegel (130) mit dem Bus (40) über MOS-Hochspannungs-Transistoren (141, 146) verbunden ist.
Teilnehmerstation (10; 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung (12) zudem eine Verpolschutzdiode (142) zum Schutz der Schaltung gegen ein Potential des dominanten Pegels im Bussystem (1) und einer Verpolschutzdiode (147) gegen ein Signal CAN-L aufweist.
Bussystem (1), mit
einem Bus (40), und
mindestens zwei Teilnehmerstationen (10, 20, 30), welche über den Bus (40) derart miteinander verbunden sind, dass sie miteinander kommunizieren können,
wobei mindestens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen (10, 20, 30) eine Teilnehmerstation (10; 30) nach einem der
vorangehenden Ansprüche ist.
Verfahren zur Erhöhung der Störfestigkeit im Bereich der
elektromagnetischen Verträglichkeit für eine Teilnehmerstation (10, 30) eines Bussystems (1),
wobei eine Sendeeinrichtung (12) eine Nachricht (45, 47) an eine weitere Teilnehmerstation (20, 30; 10, 20) des Bussystems (1) über das Bussystem (1) sendet, wobei zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20, 30) auf einen Bus (40) des Bussystems (1) gewährleistet ist, und
wobei eine Schalteinrichtung (150, 1400, 1450) eine
Strombegrenzungsfunktion der Sendeeinrichtung (12) ausschaltet, wenn eine HF-Signalkomponente (5) auf der von der Sendeeinrichtung (12) gesendeten Nachricht (45, 47) erfasst und für die Sendeeinrichtung (12) ein Verfahren zur Störfestigkeitsmessung im Bereich der
elektromagnetischen Verträglichkeit ausgeführt wird.
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