JP2013042381A - Communication system - Google Patents
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Abstract
【課題】通信線に現れるリンギング現象を効果的に抑制することができる通信システムを得る。
【解決手段】トランシーバ回路３０等の通信回路に接続される通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１が設けられる。リンギング抑制回路１において、バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。
【選択図】図１A communication system capable of effectively suppressing a ringing phenomenon appearing on a communication line is obtained.
A ringing suppression circuit is provided between an H line communication line and an L line communication line constituting a communication line connected to a communication circuit such as a transceiver circuit. In the ringing suppression circuit 1, the bipolar transistor T1 has an emitter connected to the H line communication line 10H, a collector connected to the L line communication line 10L, a base connected to one electrode of the capacitor C1 and one end of the resistor R1, and a capacitor C1. The other electrode is connected to the L line communication line 10L, and the other end of the resistor R1 is connected to the H line communication line 10H.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、差動信号を伝送する伝送路に通信回路ノードが、差動信号により通信を行うように構成された通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system configured such that a communication circuit node performs communication using a differential signal on a transmission path for transmitting a differential signal.
例えば車両の通信システムでは、制御の高度化・複雑化に伴い、多数の電子制御装置（Electronic Control Unit；以下、単に「ＥＣＵ」と記載する）が搭載されるとともに、それらのＥＣＵ間でやりとりされるデータ量は増加の一途をたどっている。このため、通信システムの性能向上が必要となっている。 For example, in a vehicle communication system, as control becomes more sophisticated and complicated, a large number of electronic control units (hereinafter simply referred to as “ECUs”) are mounted and exchanged between these ECUs. The amount of data being recorded is steadily increasing. For this reason, the performance improvement of a communication system is needed.
この種の通信システムとしては、差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路として、幹線と、該幹線からそれぞれ分岐する複数の支線とを有し、その支線のそれぞれにＥＣＵを接続したバス構成のものが知られている。 This type of communication system has a trunk line and a plurality of branch lines each branching from the trunk line as a transmission line composed of a pair of signal lines for transmitting differential signals, and an ECU is connected to each of the branch lines. A bus configuration is known.
このような通信システムとして例えばＣＡＮ（Controller Area Network）があり、ＣＡＮを採用した通信システムは例えば特許文献１及び特許文献２で開示されている。
As such a communication system, for example, there is a CAN (Controller Area Network), and communication systems adopting CAN are disclosed in, for example,
図７は従来の通信システムの構成を示す回路図である。同図に示すように、幹線４０から分岐される４本の支線４１それぞれに自動車の各部を制御するＥＣＵ１０１〜１０４が接続されてなるものである。なお、図７で示す通信システム１はＣＡＮプロトコルにて通信を行う。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional communication system. As shown in the figure,
幹線４０はＨライン幹線４０Ｈ及びＬライン幹線４０Ｌからなり、各支線４１はＨライン支線４１Ｈ及びＬライン支線４１Ｌから構成され、各Ｈライン支線４１ＨがＨライン幹線４０Ｈに接続され、各Ｌライン支線４１ＬがＬライン幹線４０Ｌに接続される。
The
ノードとしてのＥＣＵ１０１〜１０４は、それぞれ、支線４１に接続される。なお、Ｈライン幹線４０Ｈ及びＨライン支線４１ＨがＣＡＮ−Ｈ（以下、「Ｈライン」と記載する場合あり）であり、Ｌライン幹線４０Ｌ及びＬライン支線４１ＬがＣＡＮ−Ｌ（以下、「Ｌライン」と記載する場合あり）である。なお、幹線４０の両端には、それぞれ、その幹線４０の両端での反射を抑制するための終端回路４５が接続される。
ECUs 101 to 104 as nodes are each connected to a
データを送信する通信回路であるＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌに差動信号を送出し、データを受信するＥＣＵ１０１〜１０４は、Ｈライン支線４１Ｈ，Ｌライン支線４１Ｌ間の電位差を判定する。Ｈライン幹線４０Ｈ（Ｈライン支線４１Ｈ），Ｌライン幹線４０Ｌ（Ｌライン支線４１Ｌ）間の電位差である信号レベルにはドミナント（優性）とレセッシブ（劣性）とがある。
The
ＣＡＮにおいては、上記信号レベル（電位差）が例えば０．９［Ｖ］より大きい場合ドミナントと認識され、上記信号レベル（電位差）が例えば０．５［Ｖ］より小さい場合レセッシブと認識される。また、一般的に、ドミナントの理論値が“０”とされ、レセッシブの理論値が“１”とされる。このような従来の通信システムでは、データが信号レベルに応じた２値信号でやりとりされる。 In CAN, when the signal level (potential difference) is larger than 0.9 [V], for example, it is recognized as dominant, and when the signal level (potential difference) is smaller than 0.5 [V], it is recognized as recessive. In general, the dominant theoretical value is “0”, and the recessive theoretical value is “1”. In such a conventional communication system, data is exchanged by a binary signal corresponding to the signal level.
図８は図７で示した通信システムにおけるリンギング現象を示す波形図である。ＣＡＮにおける差動信号の上記信号レベルには、図８に示すようにＨライン，Ｌライン間に所定の電位差があるドミナント期間ＤＴと信号線間に電位差がないレセッシブ期間ＲＴとがある。より具体的に、Ｈラインの電位がハイレベル（例えば３．５［Ｖ］）でＬラインの電位がローレベル（例えば１．５［Ｖ］）である状態がドミナントであり、Ｈラインの電位が基準電位であるローレベル（例えば２．５［Ｖ］）でＬラインの電位が基準電位であるハイレベル（例えば２．５［Ｖ］）である状態がレセッシブである。 FIG. 8 is a waveform diagram showing a ringing phenomenon in the communication system shown in FIG. As shown in FIG. 8, the signal level of the differential signal in CAN includes a dominant period DT in which a predetermined potential difference exists between the H line and the L line and a recessive period RT in which there is no potential difference between the signal lines. More specifically, the state in which the potential of the H line is at a high level (eg, 3.5 [V]) and the potential of the L line is at a low level (eg, 1.5 [V]) is dominant, and the potential of the H line is Recessive is a state in which L is a low level (eg, 2.5 [V]) that is a reference potential and the L line potential is a high level (eg, 2.5 [V]) that is a reference potential.
ところで、例えばＣＡＮをはじめとしたバス構成の通信システムでは、分岐点のインピーダンスの不整合により、分岐点とノード（通信回路）との間で信号成分が反射を繰り返すような現象（いわゆるリンギング現象）が発生する。図８に現れているように、例えばＣＡＮにおいて、信号レベルがドミナントからレセッシブに切り替わる際、Ｈラインの電位がマイナス側に大きく振れてしまうとともにＬラインの電位がプラス側に大きく振れ、信号波形が上下に大きく振動する場合がある（図８の期間ｔ６０参照）。 By the way, in a communication system having a bus configuration such as CAN, for example, a phenomenon in which signal components are repeatedly reflected between a branch point and a node (communication circuit) due to impedance mismatch at the branch point (so-called ringing phenomenon). Will occur. As shown in FIG. 8, in CAN, for example, when the signal level is switched from dominant to recessive, the potential of the H line greatly swings to the minus side and the potential of the L line swings to the plus side, and the signal waveform is changed. There is a case where it vibrates greatly in the vertical direction (see period t60 in FIG. 8).
このようなリンギング現象が発生すると、各ＥＣＵ間での通信精度が低下するばかりでなく、通信信号にエラーが発生し、場合によっては通信不能に陥る場合がある。 When such a ringing phenomenon occurs, not only the communication accuracy between the ECUs decreases, but also an error occurs in the communication signal, and in some cases, communication may be disabled.
より具体的には、図８のＰｃ〜Ｐｅで示すように、Ｈラインの電位とＬラインの電位との高低が入れ替わってＬラインの電位がＨラインの電位よりも高くなったり、図８のＰａ，Ｐｂで示すように、Ｈラインの電位がプラス側に振れるとともにＬラインの電位がマイナス側に振れたりして、電位差が発生する。 More specifically, as indicated by Pc to Pe in FIG. 8, the potential of the L line becomes higher than the potential of the H line because the potential of the H line and the potential of the L line are switched. As indicated by Pa and Pb, the potential of the H line swings to the plus side and the potential of the L line swings to the minus side, causing a potential difference.
このように、Ｈライン，Ｌライン間の電位差が本来“０”に保持されるべきレセッシブ期間ＲＴにリンギング現象が生じた場合、本来はレセッシブ期間ＲＴであるにもかかわらず、期間ｔ６０における電位差の大きさによってはドミナント期間ＤＴと誤認識されてしまうという問題点があった。 As described above, when the ringing phenomenon occurs in the recessive period RT in which the potential difference between the H line and the L line should be originally held at “0”, the potential difference in the period t60 is originally in spite of the recessive period RT. Depending on the size, there is a problem that the dominant period DT is erroneously recognized.
上記特許文献１及び上記特許文献２では上述したリンギング現象を抑制する回路について開示されている。
（リンギング抑制回路５１）
図９は特許文献１で開示された従来のリンギング抑制回路（その１）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５１を設けている。通信線５０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
(Ringing suppression circuit 51)
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional ringing suppression circuit (part 1) disclosed in
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
The
リンギング抑制回路５１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ５１、抵抗Ｒ５１及びコンデンサＣ５１から構成される。バイポーラトランジスタＴ５１のエミッタはＨライン通信線５０Ｈに接続され、コレクタはＬライン通信線５０Ｌに接続され、ベースはコンデンサＣ５１の一方電極及び抵抗Ｒ５１の一端に接続され、コンデンサＣ５１の他端及び抵抗Ｒ５１の他端はＬライン通信線５０Ｌに接続される。
The
リンギング抑制回路５１は、Ｌライン通信線５０Ｌの電位が、Ｈライン通信線５０Ｈの電位より高くなったときに、オン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１により、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
When the potential of the L
（リンギング抑制回路５２）
図１０は特許文献２で開示された従来のリンギング抑制回路（その２）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５２を設けている。
(Ringing suppression circuit 52)
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional ringing suppression circuit (part 2) disclosed in
リンギング抑制回路５２はダイオードＤ５１〜Ｄ５４及び抵抗Ｒ５２から構成される。互いに直列に接続されるダイオードＤ５１及びＤ５２のうち、ダイオードＤ５２のカソードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５１のアノード（ノードＮ５１）が抵抗Ｒ５２の一端に接続され、抵抗Ｒ５２の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。さらに、直列に接続されるダイオードＤ５３及びＤ５４のうちダイオードＤ５３のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５４のカソードがノードＮ５１に接続される。
The
リンギング抑制回路５２は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差は、±１．４［Ｖ］の範囲を超えると、ダイオードＤ５１及びＤ５２あるいはダイオードＤ５３及びＤ５４に電流が流れ始めるため、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５２の抵抗値となる。そして、このインピーダンスは通信線５０の特性インピーダンスと一致させることにより、インピーダンスマッチングがとられ、リンギング抑制を図っている。
In the
（リンギング抑制回路５３）
図１１は特許文献２で開示されたリンギング抑制回路（その３）の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線５０を構成するＨライン通信線５０Ｈ，Ｌライン通信線５０Ｌ間にリンギング抑制回路５３を設けている。
(Ringing suppression circuit 53)
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a ringing suppression circuit (part 3) disclosed in
リンギング抑制回路５３は（ツェナー）ダイオードＤ５５，Ｄ５６及び抵抗Ｒ５３から構成される。互いに対向して接続されるダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、ダイオードＤ５５のアノードがＨライン通信線５０Ｈに接続され、ダイオードＤ５６のアノードが抵抗Ｒ５３の一端に接続され、抵抗Ｒ５３の他端がＬライン通信線５０Ｌに接続される。抵抗Ｒ５３の抵抗値は、通信線５０の特性インピーダンスと同じに設定される。
The
リンギング抑制回路５３は、Ｈライン通信線５０Ｈ及びＬライン通信線５０Ｌ間の電位差が、ダイオードＤ５５及びＤ５６のうち、一方のダイオードについての順方向電圧降下分と、他方のダイオードの定電圧（ツェナー電圧）との合計値を超えると、電流が流れ、通信線５０から見たインピーダンスは抵抗Ｒ５３の抵抗値となる。すなわち、インピーダンスマッチングがとられ、反射が抑制されリンギング防止効果を図ることができる。
In the ringing
しかしながら、図９〜図１１で示したリンギング抑制回路５１〜５３ではリンギング現象を効果的に抑制できていないという問題点があった。
However, the ringing
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、通信線に現れるリンギング現象を効果的に抑制することができる通信システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a communication system that can effectively suppress a ringing phenomenon appearing on a communication line.
この発明に係る請求項１記載の通信システムは、基準電位に対しプラス側に電位が振れる信号線であるＨラインとマイナス側に電位が振れる信号線であるＬラインとの一対の信号線からなる伝送路と、前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、前記リンギング抑制回路は、前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、前記リンギング抑制回路は、前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a communication system comprising a pair of signal lines of an H line which is a signal line whose potential swings to the positive side and an L line which is a signal line whose potential swings to the negative side. A transmission line and a communication unit connected to the transmission line, the communication unit using a dominant signal having a potential difference between the pair of signal lines and an inferior signal having no potential difference between the pair of signal lines. It further includes a ringing suppression circuit that can communicate via the transmission line and is electrically connected to the L line and the H line, and the ringing suppression circuit is provided between the H line and the L line. An intervening transistor, a capacitor provided between one of the H line and the L line and a control electrode of the transistor, and another of the H line and the L line A resistance provided between a line and a control electrode of the transistor, and the ringing suppression circuit guides the potential of the control electrode of the transistor toward the potential of the other line via the resistor during the dominant signal, At the time of switching from the dominant signal to the inferior signal, the potential change of the one line is instantaneously transmitted as the potential change of the control electrode of the transistor through the capacitor, so that the potential of the L line is higher than that of the H line. When the voltage is high, the transistor is turned on to electrically connect the H line and the L line.
請求項２の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む。
The invention of
請求項３の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える。
The invention according to
請求項４の発明は、請求項１記載の通信システムであって、前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える。
The invention of
請求項１〜請求項４記載の本願発明におけるリンギング抑制回路は、上記のように抵抗及びコンデンサを設けることにより、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のトランジスタを介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、伝送路におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。 The ringing suppression circuit according to the first to fourth aspects of the present invention provides a resistor and a capacitor as described above so that even when an abnormality occurs when the potential of the L line is higher than that of the H line, the ringing suppression circuit is connected via an ON-state transistor. Thus, the ringing phenomenon in the transmission path can be effectively suppressed by electrically connecting the L line and the H line.
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路１を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。
<
1 is a circuit diagram showing a configuration of a ringing suppression circuit in a communication system according to
なお、トランシーバ回路３０は送信信号ＴｘＤをＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌの差動信号として出力する送信バッファ３１と、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌより得られる差動信号に基づき受信信号ＲｘＤを出力する受信バッファ３２とから構成される。トランシーバ回路３０は一般的にＥＣＵ等に内蔵される通信回路である。
The
リンギング抑制回路１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴ１、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１から構成される。バイポーラトランジスタＴ１のエミッタはＨライン通信線１０Ｈに（直接）接続され、コレクタはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ベースはコンデンサＣ１の一方電極及び抵抗Ｒ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
The ringing
リンギング抑制回路１は、Ｌライン通信線１０Ｌの電位が、Ｈライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うバイポーラトランジスタＴ１を介してＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
When the potential of the L
図２は図１で示した実施の形態１のリンギング抑制回路１を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing a simulation result at the time of recessive switching when the ringing
図２では、一例として、コンデンサＣ１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１を１０ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。 In FIG. 2, as an example, the capacitor C1 is 500 pF, the resistor R1 is 10 kΩ, the potential of the H line at the dominant time is about 3.7 V, the potential of the L line at the dominant time is about 1.5 V, and the reference potential at the recessive time is about 1.5 V. It is set to 2.6V.
図２において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
FIG. 2 shows a difference value between the H
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１によってＨライン通信線１０Ｈの電位に向けてバイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を導いている。ただし、抵抗Ｒ１を流れる電流による電圧降下が生じている分、ドミナント時のＨラインの電位より低下している。
In the dominant period DT, the base voltage of the bipolar transistor T1 is guided toward the potential of the H
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電圧上昇に伴うコンデンサＣ１によるチャージポンプ動作により、バイポーラトランジスタＴ１のベース電圧を速やかに３．３Ｖ程度まで立ち上げることにより、バイポーラトランジスタＴ１は速やかにオン可能状態となる。
Then, the base voltage of the bipolar transistor T1 is quickly raised to about 3.3V by the charge pump operation by the capacitor C1 accompanying the voltage rise of the L
すなわち、コンデンサＣ１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をバイポーラトランジスタＴ１のベースの電位変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にバイポーラトランジスタＴ１をオン動作可能にしている。
That is, when switching from the dominant period DT to the recessive period RT, the capacitor C1 instantaneously transmits the potential change of the L
したがって、実施の形態１のリンギング抑制回路１は、図２(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
Therefore, the ringing
このように、実施の形態１のリンギング抑制回路１において、コンデンサＣ１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌの電位変化（電位上昇）をバイポーラトランジスタＴ１のべース電圧の電位変化として瞬時に伝達することにより、バイポーラトランジスタＴ１が速やかにオン可能状態に設定することができる。
As described above, in the ringing
その結果、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる異常時においても、オン状態のバイポーラトランジスタＴ１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる効果を奏する。
As a result, even when the L
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
Therefore, the wiring length of the communication line 10 (corresponding to the
＜実施の形態２＞
図３はこの発明の実施の形態２である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路２を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１（主として支線４１）に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
<
3 is a circuit diagram showing a configuration of a ringing suppression circuit in a communication system according to
リンギング抑制回路２はＰＭＯＳトランジスタＱ１１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１及び（ツェナー）ダイオードＤ１１から構成される。ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のソースはダイオードＤ１１のアノードに接続され、ドレインはＬライン通信線１０Ｌに（直接）接続され、ゲートはコンデンサＣ１１の一方電極及び抵抗Ｒ１１の一端に接続される。ダイオードＤ１１のカソード及びコンデンサＣ１１の他方電極はＨライン通信線１０Ｈに接続され、抵抗Ｒ１１の他端はＬライン通信線１０Ｌに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１１はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
The ringing
ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、−０．９Ｖ，−１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１１はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。 The PMOS transistor Q11 preferably has an absolute value of the threshold voltage of 2V or less (for example, -0.9V, -1.2V), and the diode D11 preferably has a Zener voltage of 2.5V to 3V (for example, 3V). .
リンギング抑制回路２は、Ｈライン通信線１０Ｈが、Ｌライン通信線１０Ｌの電位より低くなったときに、速やかにオン動作を行うＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン通信線１０ＬからＨライン通信線１０Ｈにかけて電流が流れるように、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
When the H
なお、ダイオードＤ１１は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
The diode D11 is basically provided to prevent a current flow from the H
ただし、ダイオードＤ１１の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
However, if the constant voltage (zener voltage) of the diode D11 is set to about 3.0V, the H
図４は図３で示した実施の形態２のリンギング抑制回路２を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a simulation result at the time of recessive switching when the ringing
図４では、一例として、コンデンサＣ１１を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１１を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位を約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位を約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。 In FIG. 4, as an example, the capacitor C11 is 500 pF, the resistor R11 is 1 kΩ, the potential of the H line at dominant is about 3.7 V, the potential of the L line at dominant is about 1.5 V, and the reference potential at recessive is about 1.5 V. It is set to 2.6V.
図４において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
FIG. 4 shows a difference value between the H
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図４の(a) に示すようにリンギング抑制回路２が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路２を有する通信システムによるシミュレーション結果が図４の(b) である。
When the dominant period DT and the recessive period RT are switched, a simulation result by the communication system having the ringing
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１１によってＬライン通信線１０Ｌの電位に向けてＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を導いている。
In the dominant period DT, the gate voltage of the PMOS transistor Q11 is guided to the potential of the L
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＨライン通信線１０Ｈの電圧下降に伴うコンデンサＣ１１のチャージポンプ動作により、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧を速やかに０．７Ｖ程度まで立ち下がることにより、ＰＭＯＳトランジスタＱ１１は速やかにオン状態となる。
Then, the gate voltage of the PMOS transistor Q11 quickly falls to about 0.7V by the charge pump operation of the capacitor C11 accompanying the voltage drop of the H
すなわち、コンデンサＣ１１はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｈライン通信線１０Ｈの電位変化をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＰＭＯＳトランジスタＱ１１をオン動作させている。
That is, when the capacitor C11 switches from the dominant period DT to the recessive period RT, the potential change of the H
したがって、実施の形態２のリンギング抑制回路２は、図４(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
Therefore, the ringing
このように、実施の形態２のリンギング抑制回路２において、コンデンサＣ１１は、優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＨライン通信線１０Ｈの電位変化（電位下降）をＰＭＯＳトランジスタＱ１１のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＰＭＯＳトランジスタＱ１１が速やかにオン状態にすることができる。
As described above, in the ringing
その結果、Ｈライン通信線１０ＨがＬライン通信線１０Ｌより電位が低くなる異常時においても、オン状態のＰＭＯＳトランジスタＱ１１及びダイオードＤ１１を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。
As a result, even when an abnormality occurs when the potential of the H
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０に相当）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
Therefore, the wiring length of the communication line 10 (corresponding to the
＜実施の形態３＞
図５はこの発明の実施の形態３である通信システムにおけるリンギング抑制回路の構成を示す回路図である。同図に示すように、通信線１０を構成するＨライン通信線１０Ｈ，Ｌライン通信線１０Ｌ間にリンギング抑制回路３を設けている。通信線１０は図７で示した幹線４０及び支線４１に相当する。トランシーバ回路３０は実施の形態１と同様であるため、同一符号を付して説明を適宜省略する。
<
5 is a circuit diagram showing a configuration of a ringing suppression circuit in a communication system according to
リンギング抑制回路３はＮＭＯＳトランジスタＱ１２、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１２及び（ツェナー）ダイオードＤ１２から構成される。ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のソースはダイオードＤ１２のカソードに接続され、ドレインはＨライン通信線１０Ｈに接続され、ゲートはコンデンサＣ１２の一方電極及び抵抗Ｒ１２の一端に接続される。ダイオードＤ１２のアノード及びコンデンサＣ１２の他方電極はＬライン通信線１０Ｌに接続され、抵抗Ｒ１２の他端はＨライン通信線１０Ｈに接続される。すなわち、抵抗Ｒ１２及びコンデンサＣ１２はＨライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間に直列に設けられる。
The ringing
ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は閾値電圧の絶対値が２Ｖ以下（例えば、０．９Ｖ，１．２Ｖ）のものが望ましく、ダイオードＤ１２はツェナー電圧が２．５Ｖ〜３Ｖ（例えば、３Ｖ）のものが望ましい。 The NMOS transistor Q12 preferably has an absolute value of the threshold voltage of 2V or less (for example, 0.9V, 1.2V), and the diode D12 preferably has a Zener voltage of 2.5V to 3V (for example, 3V).
リンギング抑制回路３は、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈの電位より高くなったときに、速やかにオン動作を行うＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介して、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間を電気的に接続することにより、リンギング防止機能を発揮させている。
When the L
なお、ダイオードＤ１２は基本的にはＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌへの電流の流れを阻止するために設けられている。ドミナント期間ＤＴ時において、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２に含まれる寄生ダイオードを介してＨライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流が流れてしまう現象をダイオードＤ１１によって確実に阻止することができる。
The diode D12 is basically provided to prevent a current flow from the H
ただし、ダイオードＤ１２の定電圧（ツェナー電圧）を３．０Ｖ程度に設定すると、Ｈライン通信線１０Ｈの電圧がＬライン通信線１０Ｌの電圧を３Ｖを超えて上回る異常時において、Ｈライン通信線１０ＨからＬライン通信線１０Ｌに電流を流すことができる。
However, if the constant voltage (zener voltage) of the diode D12 is set to about 3.0V, the H
図６は図５で示した実施の形態３のリンギング抑制回路３を設けた場合のレセッシブ切り替え時のシミュレーション結果を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a simulation result at the time of recessive switching when the ringing
図６では、一例として、コンデンサＣ１２を５００ｐＦ、抵抗Ｒ１２を１ｋΩ、ドミナント時のＨラインの電位が約３．７Ｖ、ドミナント時のＬラインの電位が約１．５Ｖ、レッセシブ時の基準電位を約２．６Ｖに設定して行っている。 In FIG. 6, as an example, the capacitor C12 is 500 pF, the resistor R12 is 1 kΩ, the potential of the H line at dominant is about 3.7 V, the potential of the L line at dominant is about 1.5 V, and the reference potential at recessive is about It is set to 2.6V.
また、図６において、Ｈライン通信線１０Ｈ及びＬライン通信線１０Ｌ間の差分値、すなわち、リンギング現象を含む通信線１０上の実際の差分値を示している。
Further, FIG. 6 shows a difference value between the H
ドミナント期間ＤＴ及びレセッシブ期間ＲＴが切り替えられる際、図６の(a) に示すようにリンギング抑制回路３が無い構成にリンギングが発生する状況下におけるリンギング抑制回路３を有する通信システムによるシミュレーション結果が図６の(b) である。
When the dominant period DT and the recessive period RT are switched, a simulation result by the communication system having the ringing
ドミナント期間ＤＴにおいては、抵抗Ｒ１２によってＨライン通信線１０Ｈの電圧に向けてＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を導いている。
In the dominant period DT, the gate voltage of the NMOS transistor Q12 is guided toward the voltage of the H
そして、ドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時におけるＬライン通信線１０Ｌの電位上昇に伴うコンデンサＣ１２のチャージポンプ動作により、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧を速やかに４．５Ｖ程度まで立ち上げることにより、ＮＭＯＳトランジスタＱ１２は速やかにオン状態になる。
Then, the gate voltage of the NMOS transistor Q12 is quickly raised to about 4.5V by the charge pump operation of the capacitor C12 accompanying the rise in the potential of the L
すなわち、コンデンサＣ１２はドミナント期間ＤＴからレセッシブ期間ＲＴへの切り替え時に、Ｌライン通信線１０Ｌの電位変化をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の変化として瞬時に伝達することにより、Ｌライン通信線１０ＬがＨライン通信線１０Ｈより電位が高くなる場合にＮＭＯＳトランジスタＱ１２をオン動作させている。
That is, when the capacitor C12 switches from the dominant period DT to the recessive period RT, the potential change of the L
したがって、実施の形態３のリンギング抑制回路３は、図６(b) に示すように、リンギング現象を効果的に抑えることができる。
Therefore, the ringing
このように、実施の形態３のリンギング抑制回路３において、コンデンサＣ１２は優勢（ドミナント）信号から劣勢（レッセシブ）信号への切り替え時にＬライン通信線１０Ｌ電位変化（電位上昇）をＮＭＯＳトランジスタＱ１２のゲート電圧の電位変化として瞬時に伝達することによりＮＭＯＳトランジスタＱ１２が速やかにオン状態にすることができる。
Thus, in the ringing
その結果、ＬラインがＨラインより電位が高くなる異常時においても、オン状態のＮＭＯＳトランジスタＱ１２及びダイオードＤ１２を介してＬライン，Ｈライン間を電気的に接続することにより、通信線１０におけるリンギング現象を効果的に抑制することができる。 As a result, even when an abnormality occurs when the potential of the L line is higher than that of the H line, the L line and the H line are electrically connected via the NMOS transistor Q12 and the diode D12 which are turned on, thereby ringing in the communication line 10. The phenomenon can be effectively suppressed.
したがって、通信線１０（図７で示した支線４１，幹線４０）の配線長をより長くしたり、接続されるトランシーバ回路３０（ＥＣＵ等に含まれる）の数を増加させたりすることができる。
Therefore, the wiring length of the communication line 10 (the
１〜３ リンギング抑制回路
１０ 通信線
１０Ｈ Ｈライン通信線
１０Ｌ Ｌライン通信線
３０ トランシーバ回路
1-3 Ringing suppression circuit 10
Claims (4)
前記伝送路に接続される通信部とを備え、前記通信部は前記一対の信号線間に電位差がある優勢信号と前記一対の信号線間に電位差がない劣勢信号とを用いて前記伝送路を介した通信が可能であり、
前記Ｌライン及び前記Ｈラインに電気的に接続されて設けられるリンギング抑制回路をさらに備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記Ｈライン，前記Ｌライン間に介挿されるトランジスタと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち一方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられたコンデンサと、
前記Ｈライン及び前記Ｌラインのうち他方ラインと前記トランジスタの制御電極間に設けられた抵抗とを備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記優勢信号時に前記抵抗を介して前記他方ラインの電位に向けて前記トランジスタの制御電極の電位を導き、前記優勢信号から前記劣勢信号への切り替え時に、前記一方ラインの電位変化を前記コンデンサを介して前記トランジスタの制御電極の電位変化として瞬時に伝達することにより、前記Ｌラインが前記Ｈラインより電位が高くなる場合に前記トランジスタをオン動作させ前記Ｈライン，前記Ｌライン間を電気的に接続することを特徴とする、
通信システム。 A transmission line composed of a pair of signal lines of an H line that is a signal line that swings a potential to the plus side with respect to a reference potential and an L line that is a signal line that swings a potential to the minus side;
A communication unit connected to the transmission line, and the communication unit uses the dominant signal having a potential difference between the pair of signal lines and the inferior signal having no potential difference between the pair of signal lines. Communication is possible,
A ringing suppression circuit provided to be electrically connected to the L line and the H line;
The ringing suppression circuit includes:
A transistor interposed between the H line and the L line;
A capacitor provided between one of the H line and the L line and a control electrode of the transistor;
A resistor provided between the other line of the H line and the L line and the control electrode of the transistor;
The ringing suppression circuit includes:
The potential of the control electrode of the transistor is guided to the potential of the other line through the resistor during the dominant signal, and the potential change of the one line is changed through the capacitor when switching from the dominant signal to the inferior signal. When the potential of the control electrode of the transistor is instantaneously transmitted, the transistor is turned on when the potential of the L line becomes higher than that of the H line, and the H line and the L line are electrically connected. It is characterized by
Communications system.
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、エミッタが前記Ｈラインに接続され、コレクタが前記Ｌラインに接続されるＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを含む、
通信システム。 The communication system according to claim 1,
The one line includes the L line,
The other line includes the H line,
The transistor in the ringing suppression circuit includes an NPN bipolar transistor having an emitter connected to the H line and a collector connected to the L line.
Communications system.
前記一方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記リンギング抑制回路のける前記トランジスタは、ドレインが前記Ｌラインに接続されるＰ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにアノードが接続され、カソードが前記Ｈライン接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。 The communication system according to claim 1,
The one line includes the H line;
The other line includes the L line,
The transistor in the ringing suppression circuit includes a P-type first MOS transistor having a drain connected to the L line,
A diode having an anode connected to a source of the first MOS transistor and a cathode connected to the H line;
Communications system.
前記一方ラインは前記Ｌラインを含み、
前記他方ラインは前記Ｈラインを含み、
前記リンギング抑制回路における前記トランジスタは、ドレインが前記Ｈラインに接続されるＮ型の第１のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースにカソードが接続され、アノードが前記Ｌラインに接続されるダイオードをさらに備える、
通信システム。 The communication system according to claim 1,
The one line includes the L line,
The other line includes the H line,
The transistor in the ringing suppression circuit includes an N-type first MOS transistor having a drain connected to the H line,
A diode having a cathode connected to a source of the first MOS transistor and an anode connected to the L line;
Communications system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011178278A JP2013042381A (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011178278A JP2013042381A (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013042381A true JP2013042381A (en) | 2013-02-28 |
Family
ID=47890349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011178278A Withdrawn JP2013042381A (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013042381A (en) |
-
2011
- 2011-08-17 JP JP2011178278A patent/JP2013042381A/en not_active Withdrawn
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