自回授控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制电路；特别是关于一种可广泛应用于控制器局域网络总线等应用系统，且具有双回授路径的自回授控制电路。
【背景技术】
[0002]控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)是在1990年代初所制定的规格，并在1993年经标准化(ISO 11898-1)，而被广泛的应用在各种车辆与电子装置上。一般而目，控制器局域网络(CAN)包括一序列总线，它提供尚安全等级及有效率的实时控制，更具备了侦错和优先权判别的机制，以在这样的机制下，使得网络讯息的传输变的更为可靠而有效率。以目前的发展看来，现有的控制器局域网络，不仅拥有了高度的弹性调整能力，可以在既有的网络中增加站台而不用在软硬件上作修正与调整的作业，除此的外，其信息的传递并非建构在特殊种类的站台上，更增加了在升级网络时的便利性。
[0003]—般而言，图1揭露现有技术一控制器局域网络总线的架构图，其中，控制器局域网络中例如具有两站台，其为站台21与站台23，经由控制收发器(CAN-Transceiver)Il共同连接到总线30，并经由一高电压输出电平CANH与一低电压输出电平CANL来传送差动(Differential)信号，以达到控制信号的传递。在现有的数字逻辑上，如第2图所示，当高电压输出电平CANH与低电压输出电平CANL皆同为2.5伏特时，则输出的数字信号系为「I」，至于，若高电压输出电平CANH跃升至3.5伏特，而低电压输出电平CANL下降至1.5伏特时，则输出的数字信号系表示为「O」。其中，在分工细密的今日，为了维持高电压输出电平CANH与低电压输出电平CANL的直流稳定性，现有技术如美国专利号US 6，922，073遂提出一种用以平衡总线输出级电压的电路设计，其驱动电路主要系由一输出电路与一前放大器(preamplifier)所构成，同时利用单一回路的控制电路控制前放大器的驱动电压源，使得电路一侧的输出等效电阻(Ron)能够等同于另一侧输出级的等效电阻，藉此达成直流稳压控制的效果。
[0004]然而，值得注意的是，为了要达成这样的电路设计，无论是在系统设计端或是芯片设计端，都必须运用到大量的电子电路组件，且至多仅能从逻辑电路中不同的连接方式下手去规避。在此情况的下，将使得整体电路的设计不仅显得格外困难，其所必须耗费的组件数量与电路成本亦大幅地提升，实在相当地不符合经济及成本效益。
[0005]是以，本发明人有感于上述缺陷的可改善，且依据多年来从事此方面的相关经验，悉心观察且研究，并配合学理的运用，而提出一种设计新颖且有效改善上述缺陷的本发明，揭露一种自回授控制电路，其具体的架构及实施方式将详述于下。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术存在的问题，本发明的一目的在于提供一种自回授控制电路，其首创揭露一种完全创新的电路设计，并藉由此设计达成对输出级直流电压信号的精密控制。
[0007]本发明的又一目的在于提供一种自回授控制电路，其利用一复制电路其包括上、下两路的回授电路由共态点产生一回授信号，以供该回授信号可自回授控制上、下两路的晶体管闸极，藉此完成对输出级电压的直流电平控制。
[0008]本发明的再一目的在于提供一种自回授控制电路，其除了可应用于控制器局域网络总线外，更可广泛应用于其他工业的控制系统，以维持输出级直流差动信号的稳定性。
[0009]是以，根据本发明所揭示的自回授控制电路，其连接至一控制器局域网络总线，以控制控制器局域网络总线的一高电压输出电平与一低电压输出电平。根据本发明的实施例，自回授控制电路系包括有一控制器区域驱动电路以及一复制电路。其中，控制器区域驱动电路连接控制器局域网络总线，并包括一第一晶体管、一第二晶体管、一第一被动组件以及一第二被动组件，第一晶体管与第一被动组件系依序串接于一输入电源与高电压输出电平之间，第二晶体管与第二被动组件系依序串接于一接地端与低电压输出电平之间。
[0010]复制电路并联于所述的控制器区域驱动电路，且复制电路具有一上回授电路与一下回授电路，其中，上回授电路与下回授电路共同连接于一共态点，复制电路自此共态点产生有一回授信号，使得此回授信号可分别经由所述的上回授电路与下回授电路传送至控制器区域驱动电路的第一晶体管与第二晶体管，藉此完成对输出级高电压输出电平与低电压输出电平的直流电平控制。
[0011]根据本发明的实施例，其中上回授电路更包括有一第三晶体管、一第三被动组件与一第三电阻，此第三晶体管、第三被动组件与第三电阻系依序串接于输入电源与共态点之间。下回授电路更包括有一第四晶体管、一第四被动组件与一第四电阻，且第四晶体管、第四被动组件与第四电阻依序串接于接地端与共态点之间。在此设计之下，第三晶体管连接至控制器区域驱动电路的第一晶体管，而第四晶体管则连接至控制器区域驱动电路的第二晶体管。
[0012]再者，根据本发明的实施例，其中，所述第三电阻的阻值设计为控制器局域网络总线中一输出电阻的η倍，第三晶体管与第三被动组件的电流各自为控制器区域驱动电路的第一晶体管与第一被动组件的I/η倍。同样地，所述第四电阻的阻值设计为控制器局域网络总线中一输出电阻的η倍，第四晶体管与第四被动组件的电流系自为控制器区域驱动电路的第二晶体管与第二被动组件的I/η倍，η系为正整数。
[0013]是以，藉由本发明所揭露自回授控制电路的巧妙设计，其可成功地将输出级的高电压输出电平与低电压输出电平间的压差固定为2伏特，其电压总和的直流偏差值控制在100毫伏特以下，并维持直流电压信号的稳定性，藉此实现对输出级直流电平信号的精密控制，达成本发明的发明目的。
[0014]底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术一控制器局域网络总线的架构图。
[0016]图2为现有技术控制器局域网络总线的输出级电压信号的波形图。
[0017]图3为根据本发明实施例的自回授控制电路的架构示意图。
[0018]图4为根据本发明实施例的自回授控制电路的内部电路示意图。
[0019]图5为本发明实施例的自回授控制电路的作动示意图。
[0020]图6为本发明实施例的自回授控制电路应用于一控制器局域网络总线的波形示意图。
[0021]图7为根据本发明另一实施例的自回授控制电路的电路示意图。
[0022]附图标记说明:1-自回授控制电路；11_控制收发器；20_控制器局域网络总线；21-站台；22_上回授电路；22’ -上回授电路；23_站台；24_下回授电路；24’ -下回授电路；30-总线；100_控制器区域驱动电路；100’ -控制器区域驱动电路；200_复制电路；Ml, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8-晶体管；D1, D2, D3, D4-被动组件；R0, R3, R4-电阻。
【具体实施方式】
[0023]以上有关于本发明的内容说明，与以下的实施方式用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。
[0024]请参阅图3所示，其为根据本发明实施例的自回授控制电路的架构示意图。如图3所示，本发明所揭示的自回授控制电路I电性耦接于一控制器局域网络总线(ControllerArea Network BUS，CAN BUS) 20。其中，此控制器局域网络总线20系经由一高电压输出电平CANH与一低电压输出电平CANL来传送差动(Differential)信号，并在高电压输出电平CANH与一中介输出电平SPLIT、以及中介输出电平SPLIT与低电压输出电平CANL之间各自串接有一输出电阻RO (或称终端电阻)。一般而言，此输出电阻RO的阻值例如可选为60奥姆，以在两个输出电阻RO串联后形成120奥姆的阻抗。惟熟习此项技术领域的人士自可根据实际电路需求而自行设计的，并非用以限定本发明的发明范围。
[0025]根据本发明的实施例，自回授控制电路I系包括有一控制器区域驱动电路100与并联于该控制器区域驱动电路100的一复制电路200。请参阅图4所示，其系揭露本发明实施例的自回授控制电路的内部电路示意图。如图所示，控制器区域驱动电路100系电性耦接于控制器局域网络总线20，且控制器区域驱动电路100包括有一第一晶体管M1、一第二晶体管M2、一第一被动组件D1、以及一第二被动组件D2，其中，第一晶体管Ml与第一被动组件Dl系依序串接于一输入电源VDD与高电压输出电平CANH之间，第二晶体管M2与第二被动组件D2则依序串接于一接地端GND与低电压输出电平CANL之间。
[0026]复制电路200并联控制器区域驱动电路100，并具有一双回路结构，其包括上回授电路22与下回授电路24。其中，上回授电路22与下回授电路24系共同连接于一共态点VCM,复制电路200自此共态点VCM产生有一回授信号FB，以使得该回授信号FB可分别经由上回授电路22与下回授电路24而控制并传送至第一晶体管Ml与第二晶体管M2，藉此完成对高电压输出电平CANH与低电压输出电平CANL的直流电平控制。
[0027]图5揭露本发明实施例的自回授控制电路的作动示意图，请同时参阅图4所示，详细而言，上回授电路22系包括有一第三晶体管M3、一第三被动组件D3与一第三电阻R3，而下回授电路24系包括有一第四晶体管M4、一第四被动组件D4与一第四电阻R4，其中，第三晶体管M3、第三被动组件D3与第三电阻R3系依序串接于输入电源VDD与共态点VCM之间，第四晶体管M4、第四被动组件D4与第四电阻R4则依序串接于接地端GND与共态点VCM之间。在此一示范例的说明中，本发明采用第一晶体管Ml与第三晶体管M3皆为P型金氧半场效晶体管(P metal oxide semiconducto