振蕩器、用于總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置和用于利用振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的方法
【專利摘要】示出了一種振蕩器（150）、一種用于總線系統(tǒng)（1）的發(fā)送/接收裝置（12）和一種用于利用該振蕩器（150）產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的方法。所述振蕩器（150）用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率（f），并且所述振蕩器（150）包括：限時(shí)元件（151），所述限時(shí)元件（151）具有用于確定時(shí)鐘頻率（f）的頻率的受頻率確定的電容（1513）；和比較器（1514），其中所述比較器（1514）被構(gòu)建用于識(shí)別閾值電壓（UTH），所述受頻率確定的電容（1513）要被充電直至所述閾值電壓（UTH），并且其中所述比較器（1514）具有用于偏移補(bǔ)償?shù)目汕袚Q的電容（15147）。
【專利說(shuō)明】
振蕩器、用于總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置和用于利用振蕩器產(chǎn) 生時(shí)鐘頻率的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種振蕩器、一種用于總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置和一種用于利用該 振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的方法，所述振蕩器、所述發(fā)送/接收裝置和所述方法例如可W在用于 CAN總線系統(tǒng)的作為用于子網(wǎng)運(yùn)行的CA訓(xùn)欠發(fā)器的時(shí)基(Zei憂asis)的用戶站中投入使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于在兩個(gè)或者多個(gè)總線用戶(諸如（多個(gè))傳感器、（多個(gè))控制設(shè)備等等)之間的 通信，CAN總線系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛流行。在CAN總線系統(tǒng)中，消息借助于CAN協(xié)議來(lái)傳輸，如其 在IS011898中的CAN規(guī)范中所描述的那樣。
[0003] 為了在總線系統(tǒng)中接收和發(fā)送消息，通常發(fā)送/接收裝置得到應(yīng)用，所述發(fā)送/接 收裝置關(guān)于CAN也被稱為CA州欠發(fā)器。運(yùn)樣的發(fā)送/接收裝置在較近的時(shí)期內(nèi)的一些應(yīng)用情 況下在CAN中被構(gòu)建為用于子網(wǎng)運(yùn)行的CA州欠發(fā)器，所述CA州欠發(fā)器也被稱為部分網(wǎng)絡(luò)收發(fā) 器(Partial-Networking-TYansceiver)。對(duì)此，所述CAN收發(fā)器要配備有高精度的時(shí)基。在 運(yùn)種情況下所要求的是:頻率容差或時(shí)間容差在從-40° C至175° C的溫度范圍中根據(jù)抖動(dòng) (Jitter)具有在+-1 %至+/-1.6%之間的值。對(duì)時(shí)基的另一加重的要求在于:對(duì)于整個(gè)CAN 收發(fā)器來(lái)說(shuō)在接收模式下只希望電流消耗<150μΑ。
[0004] 該問(wèn)題的解決方案可能會(huì)在于使用石英或者陶瓷共振器作為時(shí)基。然而，該解決 方案由于CA訓(xùn)欠發(fā)器的成本或者空間原因而不予考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因而，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種振蕩器、一種用于總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置和一 種用于利用該振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的方法，所述振蕩器、所述發(fā)送/接收裝置和所述方法解 決之前所提到的問(wèn)題。尤其是應(yīng)該提供一種振蕩器、一種用于總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置和 一種用于利用該振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的方法，其中成本有利地實(shí)現(xiàn)在CAN發(fā)送/接收裝置 (CAN收發(fā)器）的接收模式下只有微小的電流消耗（也就是<150μΑ)，并且節(jié)省空間地 (platzsparend)提供高精度的時(shí)基。
[0006] 該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述的特征的用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率的振蕩器來(lái)解決。該 振蕩器包括限時(shí)元件，所述限時(shí)元件具有:受頻率確定(打equenzbestimmend)的電容，用于 確定所述時(shí)鐘頻率的頻率;和比較器，其中所述比較器被構(gòu)建用于識(shí)別闊值電壓，所述受頻 率確定的電容要被充電直至所述闊值電壓，并且其中所述比較器具有用于偏移補(bǔ)償?shù)目汕?換的電容。
[0007] 利用該振蕩器可W提供具有很微小的電流消耗的成本有利的并且高精度的時(shí)基。 尤其是遵守由一些使用者所要求的在從-40° C至175°C的溫度范圍中的為直至+/-1.0%頻 率容差或者時(shí)間容差的值，而且遵守在接收模式下電流消耗<150μΑ。
[000引此外還有利的是，所述振蕩器的尺寸微小，使得該振蕩器可W沒有問(wèn)題地被用于 總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置、尤其是被用于針對(duì)子網(wǎng)運(yùn)行的CA訓(xùn)欠發(fā)器。
[0009] 該振蕩器也適合于在更高地時(shí)控的系統(tǒng)（諸如CAN-HS、CAN-即等等）中使用。在 CAN-服總線系統(tǒng)(HS =高速=化曲speed)中，直至每秒500kBit巧00化ps)的數(shù)據(jù)傳輸率是 可能的。在CAN FD總線系統(tǒng)中，大于每秒IMBit(lMbps)的數(shù)據(jù)傳輸率是可能的。
[0010] 該振蕩器的有利的其它構(gòu)建方案在從屬權(quán)利要求中被描述。
[0011] 所述可切換的電容可能可W與受頻率確定的電容串聯(lián)，和/或所述用于識(shí)別闊值 電壓的比較器具有M0S晶體管。
[0012] 該振蕩器也可具有用于切換電壓源的開關(guān)，W便給所述比較器供給終端電壓，其 中當(dāng)所述開關(guān)在偏移階段中閉合時(shí)，所述電壓源與所述受頻率確定的電容并聯(lián)，并且其中 當(dāng)所述開關(guān)在偏移階段中閉合時(shí)，所述可切換的電容可被充電到終端電壓-闊值電壓的電 壓差。
[0013] 優(yōu)選地，該振蕩器此外還包括如下開關(guān)，所述開關(guān)用于將所述限時(shí)元件的受頻率 確定的電容與所述可切換的電容串聯(lián)，其中所述開關(guān)在偏移階段中斷開并且在所述受頻率 確定的電容的充電階段中閉合。
[0014] 此外，所述振蕩器還可具有用于將所述受頻率確定的電容短接的開關(guān)，其中所述 開關(guān)在偏移階段中閉合并且在所述受頻率確定的電容的充電階段中斷開。
[0015] 該振蕩器也可具有用于將比較器的M0S晶體管的漏極和柵極短接的開關(guān)，所述比 較器的M0S晶體管用于識(shí)別闊值電壓，其中所述開關(guān)在偏移階段中閉合并且在所述受頻率 確定的電容的充電階段中斷開。
[0016] 優(yōu)選地，該振蕩器具有:第二限時(shí)元件，所述第二限時(shí)元件如第一限時(shí)元件那樣被 構(gòu)造;和邏輯電路，所述邏輯電路在第一與第二限時(shí)元件之間被切換來(lái)操控所述可切換的 電容。
[0017] 此外，之前所提到的任務(wù)還通過(guò)具有權(quán)利要求8所述的特征的用于總線系統(tǒng)的用 戶站的發(fā)送/接收裝置來(lái)解決。所述發(fā)送/接收裝置被構(gòu)建用于通過(guò)總線系統(tǒng)發(fā)送或者接收 總線系統(tǒng)的至少一個(gè)其它的用戶站的消息，在所述總線系統(tǒng)中至少暫時(shí)地確保用戶站對(duì)總 線系統(tǒng)的總線的獨(dú)自的、無(wú)沖突的訪問(wèn)，其中所述發(fā)送/接收裝置具有振蕩器和邏輯電路， 所述振蕩器具有第一和第二限時(shí)元件，其中所述第一和第二限時(shí)元件相同地構(gòu)造，并且所 述邏輯電路在所述第一與第二限時(shí)元件之間切換，并且其中所述振蕩器可W如之前所描述 的那樣被構(gòu)建。
[0018] 之前所描述的用戶站可W是總線系統(tǒng)的部分，所述總線系統(tǒng)具有總線和至少兩個(gè) 用戶站，所述至少兩個(gè)用戶站通過(guò)所述總線彼此相連，使得所述至少兩個(gè)用戶站可W彼此 進(jìn)行通信。在運(yùn)種情況下，所述至少兩個(gè)用戶站中的至少一個(gè)用戶站具有之前所描述的發(fā) 送/接收裝置。
[0019] 此外，之前所提到的任務(wù)還通過(guò)具有權(quán)利要求10所述的特征的用于利用振蕩器產(chǎn) 生時(shí)鐘頻率的方法來(lái)解決。在該方法中，該振蕩器包括限時(shí)元件，所述限時(shí)元件具有受頻率 確定的電容和比較器。該方法包括W下步驟:利用所述比較器的可切換的電容來(lái)補(bǔ)償偏移； 利用所述比較器來(lái)識(shí)別闊值電壓，所述受頻率確定的電容要被充電直至該闊值電壓;并且 利用所述受頻率確定的電容來(lái)確定所述時(shí)鐘頻率的頻率。
[0020] 該方法提供與之前關(guān)于振蕩器所提到的優(yōu)點(diǎn)同樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0021] 本發(fā)明的其它可能的實(shí)施方案也包括之前或者接下來(lái)關(guān)于實(shí)施例所描述的特征 或者實(shí)施形式的未明確提到的組合。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將把單個(gè)方面作為改進(jìn)或者 補(bǔ)充添加到本發(fā)明的相應(yīng)的基本形式。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 隨后參照隨附的附圖并且依據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。附圖中： 圖1示出了按照第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的簡(jiǎn)化方框電路圖； 圖2示出了用于按照第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置的振蕩器的電路圖； 圖3示出了圖2的振蕩器的限時(shí)元件的電路圖； 圖4示出了用于按照第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收裝置的振蕩器的部分的電路 圖； 圖5示出了圖4的具有在偏移階段中的開關(guān)位置的電路圖；和 圖6示出了圖5的具有在電容的充電階段中的開關(guān)位置的電路圖。
[0023] 在所述附圖中，只要不另作說(shuō)明，相同的或者功能相同的元素就配備有相同的附 圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 圖1示出了總線系統(tǒng)1，所述總線系統(tǒng)1例如可W是CAN總線系統(tǒng)、CAN-FD總線系統(tǒng) 等等?？偩€系統(tǒng)1可W在車輛(尤其是機(jī)動(dòng)車、飛機(jī)等等）中或者在醫(yī)院中等等得到應(yīng)用。
[0025] 在圖1中，總線系統(tǒng)1具有多個(gè)用戶站10、20、30,所述用戶站10、20、30分別被連接 到具有第一總線忍線(BusaderMl和第二總線忍線42的總線40上。所述總線忍線41、42也可 W被稱為CAN_H和CAN_L，并且用于在發(fā)送狀態(tài)下禪合輸入顯性電平。通過(guò)所述總線40可W 在所述各個(gè)用戶站1〇、20、30之間傳輸W信號(hào)為形式的消息45、46、47。所述用戶站10、20、30 例如可W是機(jī)動(dòng)車的控制設(shè)備或者顯示設(shè)備。
[00%]如在圖1中所示出的那樣，所述用戶站10、30分別具有通信控制裝置11和發(fā)送/接 收裝置12。所述發(fā)送/接收裝置12分別包括振蕩器15。而所述用戶站20具有通信控制裝置11 和發(fā)送/接收裝置13。用戶站10、30的發(fā)送/接收裝置12和用戶站20的發(fā)送/接收裝置13分別 直接被連接到所述總線40上，即使運(yùn)一點(diǎn)在圖1中未示出。
[0027]所述通信控制裝置11用于控制相應(yīng)的用戶站10、20、30通過(guò)所述總線40與連接到 該總線40上的用戶站10、20、30的另一用戶站的通信。所述發(fā)送/接收裝置12用于發(fā)送W信 號(hào)為形式的消息45、47,并且在運(yùn)種情況下將振蕩器15用作時(shí)基，如稍后還更詳細(xì)地被描述 的那樣。所述通信控制裝置11可W如傳統(tǒng)的CAN控制器那樣被實(shí)施。所述發(fā)送/接收裝置13 可W如傳統(tǒng)的CA訓(xùn)欠發(fā)器那樣被實(shí)施。
[00%]圖2示出了振蕩器15的基本結(jié)構(gòu)，所述振蕩器15包括第一限時(shí)元件151、第二限時(shí) 元件152和邏輯電路153。第一限時(shí)元件151具有電流源1510、第一開關(guān)1511、第二開關(guān)1512、 電容1513和比較器1514。第二限時(shí)元件152具有電流源1520、第一開關(guān)1521、第二開關(guān)1522、 電容1523和比較器1524。所述第一和第二限時(shí)元件151、152優(yōu)選地同樣地被構(gòu)造。
[0029]在圖2中，邏輯電路153關(guān)于所述第一限時(shí)元件151被構(gòu)建為通過(guò)連接1531切換第 一開關(guān)1511。此外，所述邏輯電路153還可W通過(guò)連接1532切換第二開關(guān)1512。
[0030]所述邏輯電路1453關(guān)于所述第二限時(shí)元件152被構(gòu)建為通過(guò)連接1533切換第一開 關(guān)1521。此外，所述邏輯電路153還可W通過(guò)連接1534切換第二開關(guān)1522。如在圖2中所闡明 的那樣，所述邏輯電路153將最終得到的頻率巧俞出給發(fā)送/接收裝置12作為時(shí)基。所述頻率 f也可W被稱作所述振蕩器15的振蕩頻率或者時(shí)鐘頻率。
[0031 ]在振蕩器15中，通過(guò)所述電容1513、1523直至確定的電壓闊的充電時(shí)間來(lái)確定所 述振蕩頻率或者時(shí)鐘頻率。所述比較器1514用于識(shí)別電壓闊。運(yùn)一點(diǎn)也依據(jù)圖3進(jìn)一步來(lái)解 釋。
[0032] 圖3更精確地示出了關(guān)于圖2的電流源1510和比較器1514的的第一限時(shí)元件151。 在圖3中，圖2的電流源1510是M0S晶體管15100，所述M0S晶體管15100也可W被稱作M0S陽(yáng)T (MetaU-Oxid-Semiconductor-Field-Effect-TYansistor =金屬-氧化物半導(dǎo)體-場(chǎng)效應(yīng) 晶體管）。所述M0S晶體管15100的柵極電壓由調(diào)節(jié)電路15101來(lái)確定。按照?qǐng)D3,圖2的比較器 1514包括電流源15141和M0S晶體管15142。所述邏輯電路153由驅(qū)動(dòng)器15143來(lái)操控。
[0033] 調(diào)節(jié)電路15101包括恒定電流源15102、與M0S晶體管15142同樣的M0S晶體管 15103、M0S晶體管15104、電阻15105、放大器15106、M0S晶體管15107和M0S晶體管15108。版)8 晶體管15108的柵極不僅與M0S晶體管15100的柵極相連而且與M0S晶體管15104的柵極相 連。所述M0S晶體管15100、15104、15108形成電流鏡。電阻15105在其一側(cè)上與M0S晶體管 15104的漏極端子相連并且與放大器15106的反相端子相連。所述電阻15105在其另一側(cè)上 接地。M0S晶體管15103的漏極端子和柵極W及電流源15102都被連接到所述放大器15106的 同相端子上。
[0034] 在圖3中的電路中，經(jīng)過(guò)第一開關(guān)1511的電流I被確定為：
其中化Η是所述M0S晶體管15103的闊值電壓或口限電壓并且是所述M0S晶體管15142的 開關(guān)闊（Scha 11Schwe 11 e)，而且R是所述電阻15105的電阻值。
[0(X3日]所述M0S晶體管15100、15104、15108也可W是任意其它的半導(dǎo)體開關(guān)或者晶體管 (諸如雙極晶體管等等）。
[0036] 在圖2或圖3的電路的情況下，在第一和第二限時(shí)元件15U152中通過(guò)操縱所述開 關(guān)1511、1512、1521、1522交替地借助于相應(yīng)的電流源1510、1520的電流將所述受頻率確定 的電容1513或者1523充電直至終端電壓。在不活躍的限時(shí)元件151的情況下，所述電容1513 完全被放電。在不活躍的限時(shí)元件152的情況下，所述電容1523完全被放電。因此，得到預(yù)先 確定的頻率f，所述預(yù)先確定的頻率f可W用作所述發(fā)送/接收裝置12的時(shí)基。
[0037] 因此，按照本實(shí)施例的振蕩器15具有簡(jiǎn)單的M0S晶體管作為比較器1514。在所述振 蕩器15中，所述電容1513從0V被充電直至所述M0S晶體管15103的闊值電壓或口限電壓Uth。 所述闊值電壓或口限電壓Uth可具有從0.4至0.8V的值。該原理的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)在微小的切換 延遲的情況下有微小的電流消耗。調(diào)節(jié)電路15101根據(jù)相應(yīng)的闊值電壓Uth來(lái)產(chǎn)生所述電容 1513的充電電流。
[0038] 因此，所述振蕩器15可W提供用于所述發(fā)送/接收裝置12的所要求的精確的、節(jié)省 電流的、成本有利的并且節(jié)省空間的時(shí)基。
[0039] 圖4示出了按照第二實(shí)施例的振蕩器150的第一限時(shí)元件151和邏輯電路153。所述 振蕩器150的第二限時(shí)元件在圖4中未示出，然而W與所述第一限時(shí)元件151相同的方式被 構(gòu)造，而且同樣被連接到所述邏輯電路153上。
[0040] 在按照本實(shí)施例的振蕩器150中，所述比較器1514具有電壓源15144、第一開關(guān) 15145、第二開關(guān)15146、電容15147和第Ξ開關(guān)15148,所述電壓源15144規(guī)定充電過(guò)程的終 端電壓化nd。圖4中的電流源1510被實(shí)施，使得所述充電電流由于固定的終端電壓化nd是固定 的或者與所述終端電壓怖nd成比例。
[0041] 圖4的元件15144至15146用于偏移補(bǔ)償。為了清楚起見，在圖4中沒有示出在所述 邏輯電路153與所述開關(guān)1511、1512、15145、15146、15148之間的連接。
[0042] 如在圖5中所示出的那樣，所述開關(guān)1512、15145、15148在偏移階段中閉合。如在圖 6中所示出的那樣，所述開關(guān)151U15146在所述受頻率確定的電容1513的充電階段期間閉 合。在所述電壓源15144上的終端電壓化nd是可自由選擇的電壓，所述受頻率確定的電容 1513被充電直至所述可自由選擇的電壓。所述比較器1514因此是具有被切換的電容的比較 器或者SC比較器（SC=開關(guān)電容（switched capacitor))。
[0043] 在所述第一限時(shí)元件151中，也在圖4或圖5和圖6的電路的情況下通過(guò)利用邏輯電 路153操縱所述開關(guān)1511、1512交替地借助于所述電流源1510的電流將所述受頻率確定的 電容1513充電直至所述終端電壓化nd。在不活躍的第一限時(shí)元件151的情況下，所述電容 1513完全被放電。所述第二限時(shí)元件起與已經(jīng)關(guān)于第一實(shí)施例所描述的那樣相同的作用。
[0044] 在偏移階段中，在圖5的電路的情況下，通過(guò)閉合第Ξ開關(guān)15148來(lái)短接M0S晶體管 15142的漏極和柵極。借此，也被稱為口限電壓的闊值電壓Uth被映射在M0S晶體管15142的柵 極上。同時(shí)，也可被稱作串聯(lián)電容的電容15147被接在所述M0S晶體管15142的柵極與所述電 壓源15144之間。該電壓源15144確定了針對(duì)所述受頻率確定的電容1513的稍后的充電斜坡 (Auf laderampe )的終端。所述電容15147被充電到由終端電壓化nd與闊值電壓化Η構(gòu)成的電壓 差UDiff，使得適用：
[0045] 在偏移階段之后進(jìn)行充電階段，所述充電階段最后確定了所述振蕩器150的頻率f 并且W圖6來(lái)示出。在運(yùn)種情況下，終端電壓源的電容15147被接到完全被放電的受頻率確 定的電容1513上。當(dāng)然，事先結(jié)束了在所述M0S晶體管15142的柵極與漏極之間的短路。作為 結(jié)果，現(xiàn)在來(lái)自電容15147的負(fù)電壓在該初始時(shí)刻附在所述M0S晶體管15142的柵極上?，F(xiàn) 在，所述受頻率確定的電容1513如此長(zhǎng)地被充電，直至達(dá)到所述終端電壓化nd。所述M0S晶體 管15142的柵極電壓總是W所述電壓差來(lái)跟隨在所述受頻率確定的電容1513上的電壓，所 述電壓差被存儲(chǔ)在所述電容15147上。因此，在達(dá)到所述終端電壓化nd時(shí)，同時(shí)達(dá)到所述闊值 電壓Uth，而且所述比較器1514停止該過(guò)程。
[0046] 所述第二限時(shí)元件W與所述第一限時(shí)元件151相同的方式工作。
[0047] 因此，也在所述振蕩器150中通過(guò)所述第一限時(shí)元件151的電容1513或所述第二限 時(shí)元件152的電容1523直至確定的電壓闊的充電時(shí)間來(lái)確定振蕩頻率或者時(shí)鐘頻率，所述 電壓闊在本實(shí)施例中是闊值電壓Uth。
[004引利用圖4或圖5和圖6的電路來(lái)補(bǔ)償了 ：所述M0S晶體管15142的闊值電壓化Η是微小 的并且經(jīng)受過(guò)程容差W及過(guò)程容差在溫度范圍內(nèi)劇烈地波動(dòng)。因此，所述識(shí)別電壓闊的比 較器1514的與溫度有關(guān)的延遲時(shí)間可W作為主要誤差源在產(chǎn)生精確的時(shí)鐘頻率f時(shí)被排 除。此外，在所述振蕩器150中不再必要的是:花費(fèi)大地利用按照?qǐng)D3的調(diào)節(jié)電路15101來(lái)產(chǎn) 生所述電容1513的充電電流，所述調(diào)節(jié)電路15101根據(jù)相應(yīng)的闊值電壓Uth來(lái)產(chǎn)生所述電容 1513的充電電流。因?yàn)樵诎凑毡緦?shí)施例的振蕩器150中不再必需圖3的調(diào)節(jié)電路15101，因此 所述按照?qǐng)D3的調(diào)節(jié)電路15101作為其它的誤差源被刪去。
[0049] 利用圖4或圖5和圖6的電路也避免了：由于在所述電容1513上微小的電壓升高速 度，所述振蕩器150的切換延遲大。利用圖4或圖5和圖6的電路，在所述電容1513上的電壓提 升更大，使得所述M0S晶體管15142的口限電壓化Η更快地被超過(guò)，并且所述驅(qū)動(dòng)器15143的輸 入更快地向下拉。
[0050] 概括地，在比較器1514中，所述延遲時(shí)間和溫度相關(guān)性是微小的。用于發(fā)送/接收 裝置12的按照本實(shí)施例的振蕩器150具有特別微小的電流消耗，所述特別微小的電流消耗 在所要求的150μΑ之下。此外，在從-40°C至175°C的溫度范圍內(nèi)的頻率容差或時(shí)間容差在為 +/-1.6%的值之下。此外，因?yàn)樵谕奚现淮嬖诤芪⑿〉拿娣e消耗(Flaechenverbrauch)，所 W所述振蕩器150還可W非常成本有利地和節(jié)省空間地來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0051] 因此，所述振蕩器150具有類似于例如石英等等的微小的電流消耗。此外，所述振 蕩器150在所希望的從-4(TC至175Γ的溫度范圍內(nèi)具有非常好的頻率穩(wěn)定性。所述振蕩器 150相對(duì)于石英或陶瓷共振器的優(yōu)點(diǎn)也在于所述振蕩器150的微小的機(jī)械靈敏度、快速的起 振和微小的成本。除此之外，石英或陶瓷共振器還要求在集成電路（1C)上有一至兩個(gè)端子 (管腳(Pins))。在石英或陶瓷共振器中，用于連接焊眼(焊接區(qū)(Bomlpad))的空間已經(jīng)大于 所介紹的解決方案（即所述振蕩器150)。
[0052] 此外，按照本實(shí)施例的總線系統(tǒng)W與按照第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)1相同的方式被 構(gòu)造。
[0053] 按照所述第一和第二實(shí)施例的振蕩器15、150、發(fā)送/接收裝置12、用戶站10、20、 30、總線系統(tǒng)1和方法的所有之前所描述的構(gòu)建方案可W單個(gè)地或者W所有的可能的組合 得到應(yīng)用。附加地，尤其是如下的修改方案是可設(shè)想的。
[0054] 依據(jù)基于所述CAN協(xié)議的總線系統(tǒng)來(lái)描述按照所述第一和第二實(shí)施例的之前所描 述的總線系統(tǒng)1。然而，按照所述第一和/或第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)1也可W是另一類型的通 信網(wǎng)絡(luò)。有利的、然而不是必要條件的是:在所述總線系統(tǒng)1中，至少在確定的時(shí)間段內(nèi)確保 用戶站10、20、30對(duì)總線線路40或者該總線線路40的共同信道的獨(dú)自的、無(wú)沖突的訪問(wèn)。
[0055] 尤其是，按照所述第一實(shí)施例和/或第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)1是CAN網(wǎng)絡(luò)或者CAN- 服網(wǎng)絡(luò)或者CAN抑網(wǎng)絡(luò)或者FlexRay網(wǎng)絡(luò)。
[0056] 在按照所述第一和第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)1中的用戶站10、20、30的數(shù)量和布局是 任意的。尤其是，在所述第一或者第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)1中也可W只存在用戶站10或者用 戶站30。
[0057] 之前所描述的實(shí)施例的功能性可W在收發(fā)器或發(fā)送/接收裝置12或收發(fā)器或者 CA州欠發(fā)器或者收發(fā)器-忍片組或者CA州欠發(fā)器-忍片組中被實(shí)現(xiàn)或者也可W在通信控制裝 置11等等中被實(shí)現(xiàn)。附加地或者可替換地可W集成到現(xiàn)有的產(chǎn)品中。尤其是可能的是:所考 慮的功能性或者在收發(fā)器中被實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的電子組件(忍片）或者被嵌入在其中只存在電 子組件(忍片）的被集成的總解決方案中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率(f)的振蕩器（150)，所述振蕩器（150)具有： 限時(shí)元件（151)，所述限時(shí)元件（151)具有比較器（1514)和用于確定所述時(shí)鐘頻率(f) 的頻率的受頻率確定的電容(1513)， 其中所述比較器（1514)被構(gòu)建用于識(shí)別閾值電壓(UTH)，所述受頻率確定的電容（1513) 要被充電直至所述閾值電壓(UTH)，并且 其中所述比較器（1514)具有用于偏移補(bǔ)償?shù)哪芮袚Q的電容（15147)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器（150)， 其中所述能切換的電容（15147 )能夠與所述受頻率確定的電容（1513 )串聯(lián)，和/或 其中所述用于識(shí)別閾值電壓(UTH)的比較器(1514)具有MOS晶體管（15142)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振蕩器（150)， 所述振蕩器（150)此外還具有用于切換電壓源（15144)的開關(guān)（15145)，以便給所述比 較器(1514)供給終端電壓(UEnd)， 其中當(dāng)所述開關(guān)（15145)在偏移階段中閉合時(shí)，所述電壓源（15144)與所述受頻率確定 的電容（1513)并聯(lián)，并且 其中當(dāng)所述開關(guān)（15145 )在所述偏移階段中閉合時(shí)，所述能切換的電容（15147 )能夠被 充電到終端電壓(UEnd)-閾值電壓(UTH)的電壓差。4. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的振蕩器（150)， 所述振蕩器（150)此外還具有如下開關(guān)（15146)，所述開關(guān)（15146)用于將所述限時(shí)元 件(151)的受頻率確定的電容(1513)與所述能切換的電容(15147)串聯(lián)， 其中所述開關(guān)（15146)在偏移階段中斷開并且在所述受頻率確定的電容（1513)的充電 階段中閉合。5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的振蕩器（150)， 所述振蕩器（150)此外還具有用于將所述受頻率確定的電容（1513)短接的開關(guān) (1512)， 其中所述開關(guān)（1512 )在偏移階段中閉并且在所述受頻率確定的電容（1513 )的充電階 段中斷開。6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的振蕩器（150)， 所述振蕩器（150)此外還具有用于將所述比較器（1514)的MOS晶體管（15142)的漏極和 柵極短接的開關(guān)（15148)，所述比較器(1514)的MOS晶體管（15142)用于識(shí)別閾值電壓(UTH)， 其中所述開關(guān)（15148 )在偏移階段中閉合并且在所述受頻率確定的電容（1513 )的充電 階段中斷開。7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的振蕩器（150)，所述振蕩器（150)此外還具有： 第二限時(shí)元件（152)，所述第二限時(shí)元件（152)如所述第一限時(shí)元件（151)那樣被構(gòu)造， 并且 邏輯電路（153)，所述邏輯電路（153)在所述第一與第二限時(shí)元件（151、152)之間被切 換來(lái)操控所述能切換的電容(1513)。8. 用于總線系統(tǒng)（1)的用戶站（10;30)的發(fā)送/接收裝置（12)， 其中所述發(fā)送/接收裝置（12)用于通過(guò)所述總線系統(tǒng)（1)發(fā)送或者接收所述總線系統(tǒng) (1)的至少一個(gè)其它的用戶站的消息(45;46;47)，在所述總線系統(tǒng)（1)中至少暫時(shí)地確保用 戶站(10、2 Ο、3 Ο )對(duì)所述總線系統(tǒng)（1)的總線(4 Ο )的獨(dú)自的、無(wú)沖突的訪問(wèn)， 其中所述發(fā)送/接收裝置（12)具有振蕩器（15; 150)和邏輯電路（153)，所述振蕩器(15; 150)具有第一和第二限時(shí)元件(151、152)， 其中所述第一和第二限時(shí)元件（15U152)相同地構(gòu)造，而且所述邏輯電路（153)在所述 第一與第二限時(shí)元件(151、152)之間被切換，并且 其中所述振蕩器(150)能根據(jù)上述權(quán)利要求之一被構(gòu)建。9. 總線系統(tǒng)（1)，其具有： 總線(40)，和 至少兩個(gè)用戶站（10; 20; 30)，所述至少兩個(gè)用戶站（10; 20; 30)通過(guò)所述總線（4)彼此 相連，使得所述至少兩個(gè)用戶站(10; 20; 30)能夠彼此進(jìn)行通信， 其中所述至少兩個(gè)用戶站（1〇;20;30)中的至少一個(gè)用戶站具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的 發(fā)送/接收裝置(12)。10. 用于利用振蕩器（150)產(chǎn)生時(shí)鐘頻率(f)的方法，其中所述振蕩器（150)包括限時(shí)元 件（151)，所述限時(shí)元件（151)包括受頻率確定的電容（1513)和比較器（1514)，其中所述方 法包括如下步驟： 利用所述比較器（1514)的能切換的電容（15147)來(lái)補(bǔ)償偏移； 利用所述比較器（1514)來(lái)識(shí)別閾值電壓(UTH)，所述受頻率確定的電容（1513)要被充電 直至所述閾值電壓(UTH);并且 利用所述受頻率確定的電容（1513 )來(lái)確定所述時(shí)鐘頻率(f )的頻率。
【文檔編號(hào)】H03K3/0231GK106063128SQ201580011563
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月26日 公開號(hào)201580011563.3, CN 106063128 A, CN 106063128A, CN 201580011563, CN-A-106063128, CN106063128 A, CN106063128A, CN201580011563, CN201580011563.3, PCT/2015/54000, PCT/EP/15/054000, PCT/EP/15/54000, PCT/EP/2015/054000, PCT/EP/2015/54000, PCT/EP15/054000, PCT/EP15/54000, PCT/EP15054000, PCT/EP1554000, PCT/EP2015/054000, PCT/EP2015/54000, PCT/EP2015054000, PCT/EP201554000
【發(fā)明人】A.潘維茨, I.黑埃曼
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