本發(fā)明涉及一種脈沖波整形器電路，且更確切地說，涉及用于總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的雙積分器波整形器電路。

背景技術(shù)：

還被稱作電氣或通信總線的總線是其中一個(gè)以上裝置共享同一電連接的物理電氣接口?？偩€在信息技術(shù)系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、商用電子器件以及車輛系統(tǒng)中是常見的。雙絞線是雙線式電氣總線且尤其適合用于車輛系統(tǒng)中，因?yàn)殡p絞線更加穩(wěn)固且安裝和配置起來較簡單。各種通信協(xié)議可以用于此類電氣總線上，且用于提供位于整個(gè)車輛上的電子組件之間的通信。確切地說，安全氣囊系統(tǒng)具有可以連接到網(wǎng)絡(luò)的許多類型的組件。安全氣囊系統(tǒng)需要在各種組件之間的穩(wěn)固和故障保護(hù)通信，以避免重大的系統(tǒng)故障或不當(dāng)?shù)陌踩珰饽也渴稹?/p>

分布式系統(tǒng)接口(Distributed System Interface，DSI)消息協(xié)議是在兩條線上實(shí)施的單主裝置多從屬裝置數(shù)據(jù)通信(電氣)總線。該總線將電壓調(diào)制(脈寬調(diào)制)信令用于從單一主裝置(主)發(fā)送到從屬裝置(從)的數(shù)字消息，且將電流模式信令用于從從屬裝置發(fā)送到主裝置的數(shù)字消息。從屬裝置僅響應(yīng)于從主裝置發(fā)送的消息而傳輸，且與主信號(hào)同步。DSI消息協(xié)議具有許多版本，包括DSI2和DSI3。另外，在其它協(xié)議(例如，外圍傳感器接口5(PSI5)和本地互連網(wǎng)絡(luò)(“Local Interconnect Network，LIN”))下操作的總線是提供車輛的電氣組件之間的通信的常見總線。LIN是用于車輛中的組件之間的通信的串行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

根據(jù)DSI消息協(xié)議，使用調(diào)制電流信號(hào)發(fā)送對(duì)命令的從屬響應(yīng)，該調(diào)制電流信號(hào)與來自主電壓信號(hào)的下降沿電壓自同步。主裝置和從屬裝置同時(shí)傳輸，即，DSI是雙工通信系統(tǒng)。在響應(yīng)時(shí)間期間，主裝置發(fā)送一或零的任何組合的脈沖串。電流模式位在位時(shí)間期間發(fā)送且由主裝置在通過主裝置產(chǎn)生的電壓脈沖的下降沿處采樣。當(dāng)從屬裝置產(chǎn)生邏輯一時(shí)，從屬裝置在位時(shí)間期間從電氣總線引出超過特定閾值的另外電流。如果傳輸邏輯零，那么從屬裝置在位時(shí)間期間不引出另外的電流。主裝置在位時(shí)間中的預(yù)定點(diǎn)(即，采樣點(diǎn))處檢測(cè)從電氣總線引出的電流，以確定由從屬裝置傳輸?shù)奈活愋汀?/p>

在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)產(chǎn)生主電壓脈沖時(shí)，一些電流通過一組分布或寄生電容器從主裝置流動(dòng)到地面。這些電容器是耦合在該對(duì)線和底盤之間的雜散寄生電容器。此電流環(huán)充當(dāng)天線，該天線的輻射放射超過協(xié)議限制。這對(duì)于其中共模與信號(hào)成比例的單端總線(例如DSI3、PSI5和LIN)是尤其重要的。當(dāng)前PSI5收發(fā)器由于現(xiàn)有技術(shù)的主從通信而超過放射限制。主電壓脈沖在經(jīng)由總線傳輸時(shí)通常采用具有恒定的上升和下降沿的方波的形式。主電壓脈沖還可以采用具有恒定的邊沿斜率的梯形波的形式。

現(xiàn)有技術(shù)中減少輻射放射的方法通常包括使用復(fù)雜的查找表或需要信號(hào)濾波。用于減少輻射放射的信號(hào)濾波需要基于不同的頻率來調(diào)整濾波，同時(shí)查找表的使用限于數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生。因此，需要一種用于減少在數(shù)字和模擬總線信號(hào)傳輸期間的輻射放射的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于降低輻射放射水平的脈沖波整形器，所述脈沖波整形器包括：第一積分器，其中所述第一積分器接收第一脈沖波且產(chǎn)生第二脈沖波；第二積分器，所述第二積分器耦合到所述第一積分器，其中所述第二積分器接收所述第二脈沖波且產(chǎn)生具有某一脈沖波振幅的第三脈沖波；其中所述第一脈沖波包括第一脈沖波形狀；其中所述第二脈沖波包括第二脈沖波形狀；其中所述第三脈沖波包括第三脈沖波形狀；以及其中在經(jīng)由總線傳輸時(shí)所述第三脈沖波形狀產(chǎn)生降低的輻射放射水平。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種對(duì)脈沖波進(jìn)行整形以降低輻射放射水平的方法，所述方法包括以下步驟：產(chǎn)生第一脈沖波；響應(yīng)于接收到所述第一脈沖波而產(chǎn)生第二脈沖波；響應(yīng)于接收到所述第二脈沖波而產(chǎn)生具有波振幅的第三脈沖波；確定所述波振幅是否超過預(yù)期的波振幅的二分之一；響應(yīng)于確定所述波振幅超過所述預(yù)期的波振幅的二分之一而產(chǎn)生負(fù)振幅第一脈沖波；其中所述第一脈沖波包括第一脈沖波形狀；其中所述第二脈沖波包括第二脈沖波形狀；以及其中所述第三脈沖波包括第三脈沖波形狀且產(chǎn)生降低的輻射放射水平。

附圖說明

參考附圖的以下詳細(xì)描述而提供對(duì)本發(fā)明的更加完全的了解。以下描述結(jié)合附圖使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠通過理解各種實(shí)施例來認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)和特征。提供這些圖式以促進(jìn)讀者理解本發(fā)明，且這些圖式將不被認(rèn)為限制本發(fā)明的寬度、范圍或適用性。應(yīng)注意，為了說明的清楚性和簡易性起見，這些圖式未必按比例繪制。以下圖式用于最好地說明這些特征。

本文中包括的圖式中的一些圖式從不同的視角示出本發(fā)明的各種實(shí)施例。盡管隨附的描述文字可能將此類視圖稱為“俯視”、“底部仰視”或“側(cè)視”圖，但此類指代僅是描述性的，且除非另外明確地陳述，否則此類指代并不意指或要求在特定的空間朝向上實(shí)施或使用本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的圖式。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的脈沖波整形器電路的圖式。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的脈沖波整形器電路的組件的輸出電壓的圖表。

圖4是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的產(chǎn)生脈沖波整形信號(hào)的方法的流程圖。

圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的脈沖波形狀的圖表。

這些圖式并不意圖為窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的精確形式。應(yīng)理解，本發(fā)明可以用修改和改變實(shí)踐，且本發(fā)明僅由權(quán)利要求書及其等效物限制。

具體實(shí)施方式

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的脈沖波整形器被配置成將方形脈沖波轉(zhuǎn)換成拋物線形波，以在經(jīng)由總線傳輸脈沖波時(shí)減少脈沖波的輻射放射。脈沖波整形器串行地實(shí)施兩個(gè)積分器以轉(zhuǎn)換脈沖波。第一積分器從脈沖波產(chǎn)生器接收方波形式。第一積分器將脈沖波轉(zhuǎn)換成鋸齒脈沖波形式且將該鋸齒脈沖波形式傳輸?shù)降诙e分器。第二積分器將脈沖波轉(zhuǎn)換成拋物線形脈沖波形式。拋物線形脈沖波形式隨后經(jīng)由總線傳輸。拋物線形脈沖波形式產(chǎn)生的輻射放射少于來自現(xiàn)有技術(shù)脈沖波(例如方形脈沖波)的輻射放射。

現(xiàn)參考圖1，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)100。在一個(gè)實(shí)施例中，總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)可在車輛或機(jī)動(dòng)車中實(shí)施，然而，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以實(shí)施廣泛多種系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息技術(shù)系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、商用和零售電子器件，以及適合于放射減少的任何系統(tǒng)。另外，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以實(shí)施廣泛多種通信總線，包括雙絞線和雙線式電氣總線。主裝置105經(jīng)由高壓線102和低壓線104將總線信號(hào)傳輸?shù)綇膶傺b置120。在一個(gè)實(shí)施例中，主裝置105是數(shù)據(jù)傳送裝置且從屬裝置120是遠(yuǎn)程裝置，例如傳感器。信號(hào)跨越電容器110被電壓調(diào)制，且電壓調(diào)制信號(hào)經(jīng)由總線115傳輸?shù)綇膶傺b置120。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓調(diào)制信號(hào)經(jīng)由雙絞電纜傳輸包括高壓線102和低壓線104的。在另一個(gè)實(shí)施例中，主裝置105是微控制器，例如安全氣囊微控制器，且從屬裝置120是傳感器。在此實(shí)施例中，微控制器通過經(jīng)由總線115傳輸?shù)碾妷赫{(diào)制信號(hào)而向傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)以及從傳感器接收數(shù)據(jù)。傳輸?shù)絺鞲衅饕约皬膫鞲衅鱾鬏數(shù)臄?shù)據(jù)包括但不限于，壓力讀數(shù)、陀螺儀信號(hào)以及距目標(biāo)的距離。

主裝置105和從屬裝置120形成通過電氣總線115連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雜散或寄生電容器125將電壓調(diào)制信號(hào)耦合到底盤，該底盤充當(dāng)全球地面(“0”伏)。雜散電容器125的強(qiáng)度通過對(duì)主裝置105和從屬裝置120之間的布線的物理約束來確定，例如，電纜長度和在電纜線束與底盤之間的距離。雜散電容器125的強(qiáng)度的總和可以總計(jì)為數(shù)百pF。在現(xiàn)有技術(shù)中，主裝置產(chǎn)生具有一些轉(zhuǎn)換速率限制的脈沖。這對(duì)于如稍后所示的輻射放射并不是最優(yōu)的。從屬裝置120將電流模式信號(hào)從從屬裝置120傳輸?shù)街餮b置105，且實(shí)際上是電流源。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)產(chǎn)生主電壓脈沖和電流模式信號(hào)時(shí)，電流流過雜散電容器125且跟隨有具有6dB的衰減的共模電壓。這對(duì)于其中共模電壓與信號(hào)成比例的單端總線(例如DSI3、PSI5)是尤其重要的。當(dāng)前PSI5收發(fā)器由于現(xiàn)有技術(shù)的主從通信而超過放射限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的主電壓脈沖的放射將放射降低到PSI5所需的水平之下。通過雜散電容器125的電流被計(jì)算為：

I＝C x dV/dt

其中“I”是電流，“C”是雜散電容器125的電容，且“dV/dt”是信號(hào)電壓關(guān)于時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。天線的輻射項(xiàng)與通過以下等式給出的電流導(dǎo)數(shù)成比例：

dI/dt＝C x d²V/dt²

此等式示出：輻射能量可以通過減小電壓關(guān)于時(shí)間的“V”的二階導(dǎo)數(shù)來最小化。因此，對(duì)原始信號(hào)使用第一和第二積分器產(chǎn)生拋物線形狀，該拋物線形狀由于其受控且固定的曲率而減少輻射放射。

在一個(gè)實(shí)施例中，主裝置105包括脈沖波整形器系統(tǒng)140。脈沖波整形器系統(tǒng)140包括脈沖波產(chǎn)生器，該脈沖波產(chǎn)生器產(chǎn)生具有設(shè)定振幅的方波。方波被傳輸?shù)降谝环e分器，該第一積分器將方波轉(zhuǎn)換成鋸齒波。積分器是其輸出信號(hào)為其輸入信號(hào)的時(shí)間積分的組件。鋸齒波被傳輸?shù)降诙e分器，該第二積分器將鋸齒波轉(zhuǎn)換成拋物線形波。第一和第二積分器可以是模擬的或數(shù)字的。如果實(shí)施數(shù)字積分器，那么數(shù)模轉(zhuǎn)換器耦合到第二積分器的輸出以在經(jīng)由總線傳輸之前將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。脈沖波整形器系統(tǒng)140的一個(gè)實(shí)施例在圖2中公開。將方波轉(zhuǎn)換成拋物線形波在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或總線傳輸信號(hào)時(shí)減少輻射放射。現(xiàn)參考圖5，示出現(xiàn)有技術(shù)梯形波的脈沖波形狀和根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的拋物線形波形狀。在上升沿和下降沿兩者上示出梯形波形狀505的恒定邊沿斜率。在上升沿和下降沿兩者上示出拋物線形波形狀510的拋物線形邊沿。與方波505的恒定斜率邊沿相比，拋物線形波形狀510適合于減少輻射放射。拋物線形波是與頻率無關(guān)的且不需要濾波以減少輻射放射。

現(xiàn)在返回到圖1，輻射環(huán)存在于總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)100中，且從主裝置105開始跨越總線傳遞到從屬裝置120并返回到主裝置105。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射環(huán)從主裝置105開始通過高壓線102傳遞到從屬裝置120并通過低壓線104和雜散電容器125返回到主裝置。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)方形或梯形波505傳輸?shù)妮椛浞派湎啾葧r(shí)，在從主裝置105傳輸?shù)綇膶傺b置120時(shí)，拋物線形波510減少輻射放射。

現(xiàn)參考圖2，提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的脈沖波整形器電路200的圖式。示出電源Va 205和Vb 296。Va 205和Vb 296都具有設(shè)定電壓且在脈沖波整形器電路200操作期間不改變。Va 205和Vb 296可以是模擬的或數(shù)字的。在一個(gè)實(shí)施例中，Va 205和Vb以數(shù)字格式用數(shù)字代碼實(shí)施。在另一個(gè)實(shí)施例中，Va 205被設(shè)定成低電平電壓，而Vb 296被設(shè)定成高電平電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，Va 205被設(shè)定成6V，而Vb 296被設(shè)定成10V。脈沖波整形器電路200產(chǎn)生在這兩個(gè)電壓電平之間轉(zhuǎn)變的信號(hào)。

示出第一多路復(fù)用器(或“mux”)210且該第一多路復(fù)用器210是選擇若干輸入信號(hào)中的一個(gè)輸入信號(hào)(模擬的或數(shù)字的)并將選定輸入傳輸?shù)絾我痪€路中的裝置。2n個(gè)輸入的多路復(fù)用器具有n個(gè)選擇線，這些選擇線用于選擇將哪個(gè)輸入線發(fā)送到輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，多路復(fù)用器210包括兩(2)個(gè)輸入線和一(1)個(gè)選擇線。多路復(fù)用器還可以用于增加在一定量的時(shí)間和帶寬內(nèi)可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)的量。第一多路復(fù)用器210包括負(fù)輸入線(+1)215和正輸入線(-1)220?；谶x擇信號(hào)輸入(S)225，多路復(fù)用器210將正或負(fù)多路復(fù)用器信號(hào)235傳輸?shù)降谝环e分器240。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)區(qū)段信號(hào)輸入(S)225為“低”時(shí)，多路復(fù)用器信號(hào)235被設(shè)定成與負(fù)輸入線(+1)215相對(duì)應(yīng)的正值，且當(dāng)區(qū)段信號(hào)輸入(S)225為“高”時(shí)，多路復(fù)用器信號(hào)235被設(shè)定成與正輸入線(-1)220相對(duì)應(yīng)的負(fù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，多路復(fù)用器信號(hào)235、正輸入線(+1)215和負(fù)輸入線(-1)220是模擬的。第一多路復(fù)用器210的選擇信號(hào)輸入(S)225耦合到第一比較器285的輸出。比較器是比較兩個(gè)電壓或電流并輸出指示哪個(gè)電壓或電流較大的數(shù)字信號(hào)的裝置。比較器通常具有兩個(gè)模擬輸入端子和一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字輸出。當(dāng)滿足某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出理想地為“高”，且當(dāng)滿足某一單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)集時(shí)，輸出理想地為“低”。第一比較器285的正輸入耦合到Vout 295。第一比較器的負(fù)輸入耦合到Va 205加Vb 296的電壓總和除以2(Va205+Vb 296)/2，“中點(diǎn)電壓”)，其中Va 205為較低傳輸電平而Vb 296為較高傳輸電平。當(dāng)Vout 295電壓超過中點(diǎn)電壓290時(shí)，則第一比較器285選擇正輸入，并將數(shù)字“高”Vc 230傳輸?shù)降谝欢嗦窂?fù)用器210的選擇信號(hào)輸入(S)225。當(dāng)中點(diǎn)電壓290大于或等于Vout 295電壓時(shí)，第一比較器285選擇負(fù)輸入，并將數(shù)字“低”Vc 230傳輸?shù)竭x擇信號(hào)輸入(S)225。

第一積分器240產(chǎn)生第一積分器信號(hào)(I1)245并將第一積分器信號(hào)(I1)傳輸?shù)降诙e分器248。第二積分器248產(chǎn)生第二積分器信號(hào)(I2)280并將第二積分器信號(hào)(I2)280傳輸?shù)郊臃ㄆ?07。也被稱作“加法放大器”的加法器用于將存在于多個(gè)輸入上的電壓組合成單一輸出電壓。加法器207組合Va 205電壓與第二積分器信號(hào)(I2)電壓以產(chǎn)生Vout 295電壓。線路驅(qū)動(dòng)器299耦合到Vout 295。線路驅(qū)動(dòng)器299是放大器，該放大器用于通過將輸入驅(qū)動(dòng)到總線202或傳輸線而以高于普通信號(hào)的電平改進(jìn)模擬或數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度。

在啟動(dòng)時(shí)，第一積分器信號(hào)(I1)245和第二積分器信號(hào)(I2)280都被設(shè)定成零(“0”)。第一積分器240包括重置輸入252。重置輸入252耦合到第二多路復(fù)用器255。第二多路復(fù)用器255包括選擇輸入信號(hào)(S2)260，該選擇輸入信號(hào)(S2)260附接到來自處理單元(例如微控制器單元)的傳輸信號(hào)(TX)第二多路復(fù)用器255包括負(fù)輸入線270和正輸入線275?；谶x擇信號(hào)輸入(S2)260，第二多路復(fù)用器255將正或負(fù)多路復(fù)用器信號(hào)250傳輸?shù)降谝环e分器240的重置輸入252。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)區(qū)段信號(hào)輸入(S2)為“低”時(shí)，復(fù)用器信號(hào)250被設(shè)定成與負(fù)輸入線270相對(duì)應(yīng)的正電壓，且當(dāng)區(qū)段信號(hào)輸入(S2)為“高”時(shí)，多路復(fù)用器信號(hào)250被設(shè)定成正輸入線275。負(fù)輸入線270耦合到第二比較器271的輸出。第二比較器271的正輸入耦合到Va 205。第二比較器的負(fù)輸入耦合到Vout 295。當(dāng)Vout 295電壓大于Va 205電壓時(shí)，則第二比較器271將數(shù)字“低”傳輸?shù)降诙嗦窂?fù)用器255。當(dāng)Va 205電壓大于或等于Vout 295電壓時(shí)，第二比較器271將數(shù)字“高”傳輸?shù)降诙嗦窂?fù)用器255。正輸入線275耦合到第三比較器272的輸出。第三比較器272的負(fù)輸入耦合到Vb 296。第三比較器的正輸入耦合到Vout 295。當(dāng)Vb 296電壓超過Vout 295電壓時(shí)，則第三比較器272將數(shù)字“低”傳輸?shù)降诙嗦窂?fù)用器255。當(dāng)Vout 295電壓大于或等于Vb 296電壓時(shí)，第三比較器272將數(shù)字“高”傳輸?shù)降诙嗦窂?fù)用器255。

現(xiàn)參考圖3，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的脈沖波整形器系統(tǒng)140的組件的輸出。在時(shí)間t0 340、t1 345、t2 350、t3 355、t4 360、t5 365以及t6 370處，示出脈沖波整形器系統(tǒng)140的組件的輸出電壓。在該順序期間，Va 205被設(shè)定成與電壓傳輸?shù)妮^低電平相對(duì)應(yīng)的固定電平，而Vb 296被設(shè)定成與電壓傳輸?shù)妮^高電平相對(duì)應(yīng)的固定電平。在時(shí)間t0 340處，I2 280、I1 245以及TX 265都被設(shè)定成零(“0”)電壓。Vout 295隨后等于Va 205，因?yàn)閂out 295是I2 280和Va 205的總和。第一積分器240和第二積分器248初始地設(shè)定成(“0”)。第二比較器271的輸出為“高”，因?yàn)檩敵鲭娖絍out 295等于Va 205。第二多路復(fù)用器255的正輸入270被選定，因?yàn)閭鬏斝盘?hào)(TX)265被設(shè)定成(“0”)。因此，RST信號(hào)250為“高”，這將第一積分器240的輸出維持在零(“0”)處。當(dāng)?shù)谝环e分器信號(hào)(I1)被設(shè)定成零時(shí)，第二積分器信號(hào)(I2)不改變。該第二積分器信號(hào)(I2)保持在“0”處。

在時(shí)間t1 345處，傳輸信號(hào)(TX)265被設(shè)定為“高”。第二多路復(fù)用器255選擇負(fù)輸入275，該負(fù)輸入275是第三比較器272的輸出，該輸出在Vb 296超過Vout 295時(shí)為零(“0”)。重置輸入252接收“高”多復(fù)用器信號(hào)250，從而將第一積分器240的狀態(tài)從“重置”改變成“積分”。第一比較器285選擇負(fù)輸入290并將“低”Vc 230傳輸?shù)降谝欢嗦窂?fù)用器210。第一多路復(fù)用器210選擇正輸入215并將多路復(fù)用器信號(hào)235作為“高”傳輸?shù)降谝环e分器240。第一積分器240在第一積分器信號(hào)245處產(chǎn)生正斜率斜坡，例如鋸齒波形。第二積分器248接收正斜率斜坡并在第二積分器信號(hào)280中產(chǎn)生拋物線形信號(hào)。第二積分器信號(hào)280平方地上升。

在時(shí)間t2 350處，第一比較器285檢測(cè)到來自第二積分器248的輸出已到達(dá)振幅中點(diǎn)((Va加Vb)/2)，且選擇正輸入290并將數(shù)字“高”Vc 230傳輸?shù)降谝欢嗦窂?fù)用器210的選擇信號(hào)輸入(S)225。作為響應(yīng)，第一多路復(fù)用器210選擇負(fù)輸入220并將負(fù)振幅方波多路復(fù)用器信號(hào)235傳輸?shù)降谝环e分器240。第一積分器240產(chǎn)生鋸齒信號(hào)的向下部分(該信號(hào)線性地下降)，并在第一積分器信號(hào)(I1)245中傳輸鋸齒波形的此向下部分。第二積分器248在第一積分器信號(hào)(I1)245中接收鋸齒波形的向下部分并產(chǎn)生第二積分器信號(hào)(I2)280。當(dāng)?shù)谝环e分器信號(hào)(I1)245保持為正時(shí)，第二積分器248繼續(xù)產(chǎn)生正第二積分器信號(hào)280，但第二積分器信號(hào)(I2)280的增加量繼續(xù)減少，如通過圖3所示。第二積分器信號(hào)280平方地但以負(fù)曲率上升。

在時(shí)間t3 355處，第三比較器272檢測(cè)到Vout 295電壓已達(dá)到Vb 296的目標(biāo)電壓。第三比較器272經(jīng)由正輸入線275將“高”電平提供到第二多路復(fù)用器255。TX信號(hào)265(即第二多路復(fù)用器255的選擇信道)為“高”將第一積分器保持在重置狀態(tài)中。第一積分器信號(hào)(I1)245等于零(“0”)，則第二積分器248輸出I2 280不改變且Vout保持在目標(biāo)電平Vb 296處。

在t4 360處，當(dāng)Vout 295超過Va 205時(shí)，第二比較器271傳輸“低”。TX信號(hào)265被設(shè)定成“低”。第二多路復(fù)用器255的負(fù)輸入270被選定。第一積分器離開重置狀態(tài)。I1開始線性減小(I1現(xiàn)在為負(fù))。I2平方地減小，因?yàn)閷?duì)負(fù)的線性減小量求積分。

在t5 365處，第一比較器285檢測(cè)到Vout 295已超過Va加Vb的總和/2的中點(diǎn)，并在Vc 230上傳輸“低”值。第一多路復(fù)用器210選擇正輸入215并將多路復(fù)用器信號(hào)235傳輸?shù)降谝环e分器240。第一積分器240現(xiàn)在對(duì)正值求積分。第一積分器信號(hào)(I1)245保持為負(fù)但線性增加。第二積分器248對(duì)線性增加的負(fù)量求積分。這樣使得第二積分器信號(hào)(I2)280的值以正曲率減小。

在t6 370處，第二比較器271檢測(cè)到Vout 295達(dá)到目標(biāo)(當(dāng)?shù)诙e分器信號(hào)(I2)280是零(“0”)時(shí))，并將“高”傳輸?shù)降诙嗦窂?fù)用器255。當(dāng)TX 265保持為零(“0”)時(shí)，負(fù)輸入線270通過第二多路復(fù)用器255直接地路由到第一積分器240的重置輸入252，且第一積分器信號(hào)(I1)245是零(“0”)。第二積分器信號(hào)(I2)280在零(“0”)處保持穩(wěn)定。該過程準(zhǔn)備好再次開始。

現(xiàn)參考圖4，示出描繪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)脈沖波進(jìn)行整形的方法的流程圖。該過程以開始400開始。在步驟402中產(chǎn)生脈沖波。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖波是通過脈沖波產(chǎn)生器產(chǎn)生并通過多路復(fù)用器傳輸?shù)姆讲?，然而，廣泛多種組件可以用于產(chǎn)生不同幅度的脈沖波。脈沖波在經(jīng)由總線傳輸時(shí)具有輻射放射水平。在步驟404中，產(chǎn)生第二脈沖波。在一個(gè)實(shí)施例中，第二脈沖波通過積分器產(chǎn)生。來自脈沖波產(chǎn)生器或多路復(fù)用器的輸入由積分器接收，且由積分器用于產(chǎn)生第二脈沖波。第二脈沖波可以呈鋸齒波形式。在步驟406中，產(chǎn)生第三脈沖波。在一個(gè)實(shí)施例中，第三脈沖波通過第二積分器產(chǎn)生。來自第一積分器的輸出由第二積分器接收，且由第二積分器用于產(chǎn)生第三脈沖波。第三脈沖波可以呈拋物線形波形式。第三脈沖波在經(jīng)由總線傳輸時(shí)具有輻射放射水平。第三脈沖波的輻射放射水平小于第一脈沖波。在步驟408中，確定第三脈沖波的振幅。如果第三脈沖波的振幅小于或等于整個(gè)第三脈沖波的預(yù)期振幅的二分之一(1/2)，那么該過程繼續(xù)產(chǎn)生脈沖波。如果第三脈沖波的振幅超過整個(gè)第三脈沖波的預(yù)期振幅的二分之一(1/2)，那么在步驟410中產(chǎn)生并傳輸負(fù)振幅脈沖波以產(chǎn)生第二脈沖波。在一個(gè)實(shí)施例中，第一積分器響應(yīng)于接收到負(fù)振幅脈沖波而產(chǎn)生第二脈沖波的向下斜率。第二脈沖波的向下斜率被傳輸?shù)降诙e分器。

在一個(gè)實(shí)施例中，公開一種用于降低輻射放射水平的脈沖波整形器。脈沖波整形器包括：第一積分器，其中第一積分器接收第一脈沖波且產(chǎn)生第二脈沖波；第二積分器，該第二積分器耦合到第一積分器，其中第二積分器接收第二脈沖波且產(chǎn)生具有某一脈沖波振幅的第三脈沖波；其中第一脈沖波包括第一脈沖波形狀；其中第二脈沖波包括第二脈沖波形狀；其中第三脈沖波包括第三脈沖波形狀；并且其中在經(jīng)由總線傳輸時(shí)第三脈沖波形狀產(chǎn)生降低的輻射放射水平。其中第一脈沖波形狀是方波，第二脈沖波形狀是鋸齒波，且第三脈沖波形狀是拋物線形波。其中當(dāng)?shù)谌}沖波到達(dá)脈沖波振幅的中點(diǎn)時(shí)，第一積分器接收到負(fù)振幅脈沖波，當(dāng)?shù)谝环e分器接收到負(fù)振幅脈沖波時(shí)，第一積分器產(chǎn)生鋸齒波的向下斜率，且當(dāng)?shù)诙e分器接收到向下傾斜的鋸齒波時(shí)，第二積分器產(chǎn)生正拋物線形波，其中拋物線形波的增加量減少。其中第一和第二積分器是數(shù)字積分器或模擬積分器。

在另一個(gè)實(shí)施例中，公開一種具有脈沖整形器的總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)?？偩€信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)包括：脈沖波產(chǎn)生器；耦合到脈沖波產(chǎn)生器的脈沖整形器，該脈沖整形器另外包括：第一積分器，其中第一積分器從脈沖波產(chǎn)生器接收第一脈沖波，其中第一積分器產(chǎn)生第二脈沖波；第二積分器，該第二積分器耦合到第一積分器，其中第二積分器從第一積分器接收第二脈沖波并且其中第二積分器產(chǎn)生第三脈沖波；線路驅(qū)動(dòng)器，該線路驅(qū)動(dòng)器耦合到第二積分器，該線路驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由總線接收第三脈沖波且產(chǎn)生信號(hào)；比較器，該比較器耦合到脈沖波產(chǎn)生器和至少兩個(gè)電壓源，該比較器產(chǎn)生信號(hào)以供脈沖波產(chǎn)生器接收；其中脈沖波產(chǎn)生器的輸入在從比較器接收到信號(hào)后切換到負(fù)振幅脈沖波，比較器信號(hào)與第三脈沖波相關(guān)聯(lián)，該第三脈沖波超過與脈沖波振幅相對(duì)應(yīng)的閾值；其中第一脈沖波包括第一脈沖波形狀；其中第二脈沖波包括第二脈沖波形狀；并且其中第三脈沖波包括第三脈沖波形狀。其中在經(jīng)由總線傳輸時(shí)第三脈沖波形狀產(chǎn)生降低的輻射放射水平?？偩€信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)另外包括耦合到第二積分器和線路驅(qū)動(dòng)器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，其中數(shù)/模轉(zhuǎn)換器從第二積分器接收數(shù)字信號(hào)，并且其中數(shù)/模轉(zhuǎn)換器接收第三脈沖波并產(chǎn)生模擬信號(hào)以供線路驅(qū)動(dòng)器接收。該總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中第一脈沖波形狀是方波，第二脈沖波形狀是鋸齒波，且第三脈沖波形狀是拋物線形波?？偩€信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)另外包括：耦合到脈沖波產(chǎn)生器的微控制器；以及耦合到線路驅(qū)動(dòng)器和微控制器的傳感器。其中微控制器向傳感器傳輸數(shù)據(jù)且從傳感器接收數(shù)據(jù)，且線路驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由雙絞線總線耦合到傳感器?？偩€信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)另外包括耦合到總線和地面的電容器，其中該電容器是雜散電容器。該總線信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中脈沖波產(chǎn)生器的輸出在從比較器接收到信號(hào)后切換到負(fù)振幅脈沖波，該信號(hào)為第三脈沖波已經(jīng)超過脈沖振幅的二分之一點(diǎn)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，公開一種對(duì)脈沖波進(jìn)行整形以降低輻射放射水平的方法。該方法包括以下步驟：產(chǎn)生第一脈沖波；響應(yīng)于接收到第一脈沖波而產(chǎn)生第二脈沖波；響應(yīng)于接收到第二脈沖波而產(chǎn)生具有某一波振幅的第三脈沖波；確定波振幅是否超過預(yù)期的波振幅的二分之一；以及響應(yīng)于確定波振幅超過預(yù)期的波振幅的二分之一而產(chǎn)生負(fù)振幅第一脈沖波。其中第一脈沖波包括第一脈沖波形狀，第二脈沖波包括第二脈沖波形狀，且第三脈沖波包括第三脈沖波形狀并產(chǎn)生降低的輻射放射水平。其中第一脈沖波形狀是方波，第二脈沖波形狀是鋸齒波，且第三脈沖波形狀是拋物線形波。其中第二脈沖波由第一積分器產(chǎn)生且第三脈沖波由第二積分器產(chǎn)生。

盡管本文中參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在不脫離如以上權(quán)利要求書所闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。因此，說明書和圖式應(yīng)該以說明性而不是限制性意義來看待，并且所有此類修改都意圖包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。并不意圖將本文中關(guān)于具體實(shí)施例描述的任何益處、優(yōu)點(diǎn)或針對(duì)問題的解決方案理解為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或必不可少的特征或元件。

目前，在本文中就這些實(shí)例實(shí)施例而言來描述本發(fā)明。提供就這些實(shí)施例而言的描述以允許在示例性應(yīng)用的情形中描繪本發(fā)明的各種特征和實(shí)施例。在閱讀此描述之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白如何在不同和替代的環(huán)境中實(shí)施本發(fā)明。除非另外定義，否則本文中所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解相同的含義。

呈現(xiàn)前述論述以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)且使用本發(fā)明。在不脫離如由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中所描述的一般原理可以適用于除下文詳述的那些實(shí)施例和應(yīng)用外的實(shí)施例和應(yīng)用。本發(fā)明并非意圖限于所示的實(shí)施例，而應(yīng)被賦予與本文中所公開的原理和特征相一致的最廣泛范圍。

另外，盡管本發(fā)明的特定特征可能已經(jīng)關(guān)于若干實(shí)施例中的僅一個(gè)實(shí)施例公開，但此類特征可以根據(jù)所需而與其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其它特征組合。因此預(yù)期權(quán)利要求書將覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)范圍內(nèi)的任何此類修改或?qū)嵤├?/p>

各種圖式可以描繪本發(fā)明的實(shí)例架構(gòu)或其它配置，這樣做是為了幫助理解本發(fā)明中可能包括的特征和功能性。本發(fā)明并不限于所說明的實(shí)例架構(gòu)或配置，而是所希望的特征可以使用多種替代架構(gòu)和配置實(shí)施。實(shí)際上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白可以如何實(shí)施替代的功能、邏輯或物理分區(qū)和配置以實(shí)施本發(fā)明的所希望特征。并且，除本文中所描繪的那些模塊名稱外的眾多不同組成的模塊名稱可以應(yīng)用于各種分區(qū)。另外，關(guān)于流程圖、操作描述和方法權(quán)利要求項(xiàng)，除非上下文另外指定，否則在本文中呈現(xiàn)步驟的次序?qū)⒉灰蟾鞣N實(shí)施例被實(shí)施成以相同次序執(zhí)行所敘述的功能性。

除非另有明確陳述，否則在此文檔中使用的術(shù)語和短語及其變體都應(yīng)該被解釋為與限制性相反的開放性。作為上述內(nèi)容的實(shí)例：術(shù)語“包括”應(yīng)該被理解為意味著“包括但不限于”等；術(shù)語“實(shí)例”用于提供所論述的項(xiàng)的示例性例子，而非其窮盡性的或限制性的列表；術(shù)語“一”應(yīng)該被理解為意味著“至少一個(gè)”、“一個(gè)或多個(gè)”等；以及形容詞，例如“常規(guī)的”、“傳統(tǒng)的”、“通常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”以及類似含義的術(shù)語，不應(yīng)被解釋為將描述的項(xiàng)限制到給定時(shí)間周期或到給定時(shí)間內(nèi)為止可用的項(xiàng)，而是實(shí)際上應(yīng)該被理解為涵蓋現(xiàn)在或在將來任何時(shí)間可用或已知的常規(guī)的、傳統(tǒng)的、通常的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。同樣地，當(dāng)此文檔提及本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白或已知的技術(shù)時(shí)，此類技術(shù)涵蓋現(xiàn)在或在將來的任何時(shí)間處所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚或已知的那些技術(shù)。

除非另外明確陳述，否則用連接詞“和”連在一起的一組項(xiàng)不應(yīng)被理解為要求那些項(xiàng)中的每個(gè)項(xiàng)和每一項(xiàng)存在于所述分組中，而是應(yīng)被理解為“和/或”。類似地，除非另外明確規(guī)定，否則用連接詞“或”連在一起的一組項(xiàng)不應(yīng)被理解為在那一組中需要互斥性，而是應(yīng)被理解為“和/或”。此外，盡管本發(fā)明的項(xiàng)、元件或組件可以單數(shù)形式描述或要求，但除非明確地陳述限于單數(shù)，否則預(yù)期復(fù)數(shù)個(gè)也被涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在一些情況下，拓寬詞語和短語的存在(例如“一個(gè)或多個(gè)”、“至少”、“但不限于”)或其它類似短語不應(yīng)被理解為意味著在可能不存在此類拓寬短語的實(shí)例中意圖或需要較窄的情況。術(shù)語“模塊”的使用并不意指所描述的或所要求的作為模塊的一部分的組件或功能性都配置在一個(gè)共同的封裝中。實(shí)際上，模塊的各種組件中的任一個(gè)組件或全部組件(無論是控制邏輯還是其它組件)都可以組合在單一封裝中或單獨(dú)地保持，且可以另外跨越多個(gè)位置分布。

除非另外說明，否則例如“第一”和“第二”等術(shù)語用于任意地區(qū)分此類術(shù)語所描述的元件。因此，這些術(shù)語未必意圖指示此類元件的時(shí)間或其它優(yōu)先級(jí)排序。

另外，就示例性框圖、流程圖和其它圖解說明描述本文中所闡述的各種實(shí)施例。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀此文檔之后將明白，可以實(shí)施所示出的實(shí)施例和其各種替代方案而不限于所示出的實(shí)例。例如，框圖和其隨附的描述不應(yīng)被解釋為要求特定的架構(gòu)或配置。