[实用新型]通信电路和通信系统

说明书

本实用新型涉及通信电路和通信系统，尤其涉及一种用于双向通信的通信电路。提供了包括第一BJT的开关部件，第一BJT具有第一基极、第一集电极和连接到IO线路的第一发射极。第一BJT响应于输入数据信号而被激活。提供了包括第二BJT的发送器部件，第二BJT具有连接到第一集电极的第二基极和连接到输出端的第二集电极。提供了包括第三BJT的接收器部件，第三BJT具有连接到输入端的第三基极和连接到第一基极和IO线路的第三集电极。在IO线路中设有二极管，用于阻止与输入数据信号相关联的电流并传导与输出数据信号相关联的电流。

技术领域

本公开涉及传送数据信号的通信电路、系统和方法。尤其是，本公开涉及一种用于串行数据传输的双向通信装置。

背景技术

通信数据线用于在系统内的不同电路模块之间传输数据和信号。在电路模块间隔较长距离的情况下，不同的电路模块通常具有单独的接地连接。然而，不同接地之间的电压偏移可能导致接地回路和信号失真。例如，在车辆E/E架构中，可以使用具有通过控制信号切换的场效应晶体管(FET)的H桥控制器来控制雨刮器中断。如果FET的接地电流上升大约2V，并且负载被切断，则来自地线的能量可能引起大约-20V 的负电压反冲。在这种情况下，H桥控制器的逻辑状态无法被识别，从而存在无法正确操作的风险，甚至潜在地会损坏H桥控制器本身。因此，通常需要在通信电路模块之间设置电流隔离器。

电流隔离器通过使用诸如光电耦合器或iCouplers的组件防止两个通信模块之间的直接电流流动来提供信号隔离。然而，这些组件相对昂贵，尤其是在考虑到成本的情况下，只有在接地偏移超过几伏时才需要隔离。这在大量通信模块分布在车辆周围的汽车应用中尤其成问题。这样的模块通常与车辆传感器系统相关联，这意味着它们对信号干扰特别敏感。同时，用于实现每个传感器所需的隔离的组件成本是显著的，并且随着车辆E/E架构变得更加复杂而继续增加。

传统的电流隔离器的另一个问题是它们是单向的。因此，它们不适用于双向通信线路，例如I2C总线。因此，对于分离的模块需要彼此来回通信的情况，需要新的解决方案。

因此，本公开旨在解决这些问题。

实用新型内容

根据第一方面，提供了一种通信电路，其用于与对应的第二通信电路进行双向通信，该通信电路包括：用于连接到通信设备的IO线路；开关部件，其包括第一BJT，其具有第一基极、第一集电极和在第一位置处连接到所述IO线路的第一发射极，其中，所述开关部件被配置成响应于所述IO线路上的输入数据信号而激活所述第一BJT；发送器部件，其包括第二BJT，所述第二BJT具有连接到所述第一集电极的第二基极和连接到输出端的第二集电极，所述输出端用于在所述第二BJT被所述第一BJT激活时向所述第二通信电路输出数据信号；接收器部件，其包括第三BJT，所述第三 BJT具有连接到用于接收来自所述第二通信电路的数据信号的输入端的第三基极和连接到所述第一基极并在第二位置处连接到所述IO线路以用于在所述IO线路中产生输出数据信号的第三集电极，并且其中，所述第一和第三BJT是NPN BJT和PNP BJT 中的一者，并且所述第二BJT是所述NPN BJT和PNP BJT中的另一者，并且其中，所述开关部件还包括在所述IO线路中的所述第一位置与第二位置之间的二极管，用于当所述第三BJT被激活时，阻止与所述IO线路中的输入数据信号相关联的电流并且传导与所述IO线路中的输出数据信号相关联的电流。

以这种方式，数据信号可以在没有干扰的情况下通过发送器线路发送，否则可能由于具有单独的接地连接的不同通信电路而引起干扰。这样，两个通信电路可以通过使用双极结型晶体管(BJT)而都得以保护。这样，各个通信设备可以通过单个IO 线路与另一个通信设备发送和接收数据信号。BJT也比电流隔离器组件便宜得多。因此，可以提供廉价的通信电路，其允许双向通信并且对单独的接地连接之间的电压差不敏感。

在实施方式中，第一和第三BJT是NPN BJT，第二BJT是PNP BJT。

在实施方式中，所述通信设备是开漏(open drain)通信设备。