[发明专利]具有改进的转变速度的总线驱动器电路

说明书

本发明涉及具有改进的转变速度的总线驱动器电路，该总线驱动器电路可以包括第一电路节点和第二电路节点，其中第一电路节点可操作地耦合到总线线路，引起第一电路节点和第二电路节点之间的总线电容。开关电路被耦合到第一电路节点并且被配置为将输出电压施加在第一电路节点和第二电路节点之间。因此，当控制信号指示显性状态时，总线电容被充电。放电电路包括至少一个电阻器。放电电路耦合在第一电路节点和第二电路节点之间并且被配置为当控制信号指示隐性状态时允许总线电容经由电阻器放电。开关电路还被配置为提供暂时电流路径，用于在从显性状态到隐性状态的转变时段期间对总线电容放电。

技术领域

本说明书涉及数据总线领域，具体涉及用于将数据总线的一个或者多个总线线路驱动到特定状态的总线节点以及总线驱动器电路。

背景技术

数据总线被广泛用于允许两个以上经常被称为总线节点的电子器件之间的数字通信。术语“总线”通常表示包含总线硬件规范以及总线节点通信所根据的通信协议的通信系统。为了允许多种类用户使用特定总线，经常将数据总线标准化，其中不同的总线标准在不同的工业领域中占优势。例如，在汽车工业中，一般使用CAN(控制器局域网络)、LIN(本地交换网络)、以及FlexRay。在消费电子领域，广泛使用USB(通用串行总线)。

总线节点(即连接到总线的电子器件)通常包括总线接口，该总线接口可以是根据适当总线标准完成来自或者到达总线的数据的实际发送和接收的电子电路。总线驱动器电路用于在物理层级(例如著名的OSI模型的第一层)上实施数据发送。例如，驱动器电路必须在物理连接处向一个或者多个总线线路提供经定义的状态。例如，总线驱动器生成经定义的第一电压电平(例如0V)以向总线传递二进制“0”以及经定义的第二电压电平(例如12V)以向总线传递二进制“1”。总线驱动器通常被设计为提供至少一个“高阻”状态以避免当不同总线节点在其总线接口处生成冲突的电压电平时的问题。有时使用三态总线驱动器。然而，普通的标准化数据总线仅使用两个状态(以表示二进制“0”和“1”)，其中在一个状态(例如二进制“1”)下电压电平(例如12V)经由电阻器施加到一个或者多个总线线路。该状态通常被称为“隐性”或者“空闲”。另一状态(例如二进制“0”)被称为“显性”或者“活动”；在该状态下，电压电平(例如0V)经由低电阻电流路径(例如闭合的半导体开关)施加到总线线路。假如一个总线节点通过将总线线路上的电压电平强制到0V以生成“显性”(“活动”)状态，则生成“隐性”(“空闲”)状态的所有其它总线节点都被无视。它们的输出被所述电阻器保护。

在所有总线系统中，总线节点(即其总线驱动器电路)必须提供空闲/隐性状态以及活动/显性状态以允许无冲突通信。例如，在LIN或者CAN系统中，隐性状态表示二进制“1”，其中显性状态表示二进制“0”。在FlexRay或者USB系统中，隐性状态通常被称为“空闲”并且表示没有通信的时段。虽然此空闲状态与数据比特不相关联(在“0”和“1”两者都是活动状态的FlexRay和USB系统中)，但是在相应的标准中，到空闲状态的转变是特定的。例如，转变必须遵守标准中特别规定的时序需求。

总线驱动器电路通常包括一个或者多个半导体开关，该半导体开关被配置为(经由电阻器或者直接)与具有电源电势或者接地电势的一个或者多个总线接线连接或者断开。然而，一个或者多个总线线路也可以具有不可忽略的电阻以及尤其具有不可忽略的电容，这对活动状态和空闲状态之间的开关时间有影响。因此开关时间不但取决于驱动器电路的特性而且取决于连接的一个或者多个总线线路的属性。当期望高数据速率时，到空闲状态的缓慢转变是个问题。因此，需要改进的总线驱动器和总线节点。

发明内容