用于反向信道通信的收发器的制作方法

本公开总体上涉及一种收发器，并且更具体地涉及一种用于促进网络设备之间的串行反向信道通信的收发器。

背景技术：

1、商业环境（诸如办公场所或学校）通常包括一系列网络设备，用于监控环境和控制照明系统或环境中的其他系统。这些设备通常经由并行配置的控制器局域网（can）总线耦合在一起。然而，在这种配置中，难于诊断网络故障（诸如丢失终端和/或故障网络设备）。美国专利公开号2019/0116480公开了一种具有设备的低功率控制和监控网络，该设备具有处于最小功耗状态的cpu和用于唤醒该设备的cpu和收发器以及用于唤醒另一设备的cpu的唤醒电路。

技术实现思路

1、本公开总体上涉及用于促进网络设备之间的串行反向信道通信的收发器。网络设备（诸如继电器开关、照明控制器、运动传感器等）可能已经经由控制器局域网（can）总线并联连接。每个网络设备包括至少一个收发器，用以经由有线连接串联连接到另一个设备。收发器是双向的，使得双向点对点通信网络能够诊断网络故障。此外，收发器补偿高达一千英尺的串联电阻和导线电容。在点对点网络中，大多数网络设备将包括两个收发器，用以串联连接到其他网络设备。

2、收发器包括发射端子、接收端子和输出线端子。此外，收发器包括分压器、开关电路、电压上拉电路和上升时间电路。在发射模式下，网络设备的微控制器向发射端子提供发射信号。发射信号可以是3.3伏高电平信号。发射信号被提供给开关电路。开关电路包括开关晶体管，该开关晶体管具有被设置为接收发射信号的基极。开关电路向输出线端子提供输出信号，用于传输到另一个网络设备。输出信号的输出电压和上升时间由上升时间电路和电压上拉电路控制。输出信号可以是24伏高电平信号。

3、在接收模式下，输出线端子接收来自另一个网络设备的输入信号。输入信号可以是24伏高电平信号。分压器通过降低输入信号的输入电压来产生接收信号，使得接收信号可以被微控制器处理。接收信号可以是电压降低后的3.3伏高电平信号。接收端子接收来自分压器的接收信号，并将输入信号提供给模数转换器（adc）。adc将接收信号处理成转换信号，并将转换信号提供给微控制器用于进一步处理。

4、一般而言，在一个方面，提供了一种收发器。该收发器包括分压器，该分压器被配置为将输出线端子耦合到接收端子。分压器降低由输出线端子接收的输入信号的输入电压。

5、收发器还包括开关电路。开关电路被配置为向输出线端子提供输出信号。开关电路由在发射端子接收的发射信号控制。

6、收发器还包括电压上拉电路。电压上拉电路耦合到电源电压和输出线端子。电压上拉电路被配置为控制输出信号的输出电压。

7、收发器还包括上升时间电路。上升时间电路耦合到电源电压、发射端子和输出线端子。上升时间电路被配置为控制输出信号的上升时间。

8、根据一个示例，开关电路包括开关晶体管。

9、根据一个示例，电压上拉电路包括上拉电阻器。

10、根据一个示例，上升时间电路包括上升时间晶体管。上升时间晶体管的基极经由上升时间电容器和第一上升时间电阻器耦合到发射端子。第二上升时间电阻器将上升时间晶体管的基极耦合到上升时间晶体管的发射极。上升时间晶体管的集电极耦合到输出线端子。

11、根据一个示例，在输出线端子处接收的输入信号是24伏高电平信号。

12、根据一个示例，输入信号在被分压器降低后是3.3伏高电平信号。

13、根据一个示例，发射信号是3.3伏高电平信号。

14、根据一个示例，输出信号是24伏高电平信号。

15、一般而言，在另一方面，提供了一种网络设备。该网络设备包括收发器。

16、根据一个示例，微控制器向收发器的发射端子提供发射信号。

17、根据一个示例，输入信号经由adc被提供给微控制器。

18、根据一个示例，输出线端子经由第一有线连接耦合到第二网络设备。

19、根据一个示例，网络设备还包括经由第二有线连接通信耦合到第三网络设备的第二收发器。

20、根据一个示例，第一有线连接是5类（cat5）连接。

21、根据一个示例，第一有线连接的长度小于或等于一千英尺。

22、应该理解，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合（假设这些概念不是相互矛盾的）被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应该理解，本文明确使用的、也可能出现在通过引用并入的任何公开内容中的术语应该被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

23、在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质（本文一般被称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如ram、prom、eprom、eeprom、软盘、致密盘、光盘、磁带、ssd等）相关联。在一些实施方式中，存储介质可以编码有一个或多个程序，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，这些程序执行本文讨论的功能中的至少一些。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中，以便实现本文讨论的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以一般意义使用，指可以用于对一个或多个处理器或控制器编程的任何类型的计算机代码（例如，软件或微代码）。

24、参考下文描述的（多个）实施例，各种实施例的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐述。

1.一种收发器（100），包括：

2.根据权利要求1所述的收发器（100），其中开关电路（110）包括开关晶体管（130）。

3.根据权利要求1所述的收发器（100），其中电压上拉电路（112）包括上拉电阻（132）。

4.根据权利要求1所述的收发器（100），其中上升时间电路（114）包括上升时间晶体管（134），其中上升时间晶体管（134）的基极（136）经由上升时间电容器（142）和第一上升时间电阻器（144）耦合到发射端子（106），其中第二上升时间电阻器（146）将上升时间晶体管（134）的基极（136）耦合到上升时间晶体管（134）的发射极（138），并且其中上升时间晶体管（134）的集电极（140）耦合到输出线端子（102）。

5.根据权利要求1所述的收发器（100），其中在输出线端子接收的输入信号（116）是24伏高电平信号。

6.根据权利要求1所述的收发器（100），其中输入信号（116）在被分压器降低后是3.3伏高电平信号。

7.根据权利要求1所述的收发器（100），其中发射信号（120）是3.3伏高电平信号。

8.根据权利要求1所述的收发器（100），其中输出信号（118）是24伏高电平信号。

9.一种网络设备（10），其中网络设备（10）包括根据权利要求1所述的收发器（100）。

10.根据权利要求9所述的网络设备（10），其中微控制器（12）向收发器（100）的发射端子（106）提供发射信号（120）。

11.根据权利要求9所述的网络设备（10），其中输入信号（116）经由模数转换器（adc）（14）提供给微控制器（12）。

12.根据权利要求11所述的网络设备（10），其中输出线端子（102）经由第一有线连接（20）耦合到第二网络设备（10b）。

13.根据权利要求12所述的网络设备（10），还包括经由第二有线连接（20b）通信耦合到第三网络设备（10c）的第二收发器（100b）。

14.根据权利要求12所述的网络设备（10），其中第一有线连接（20）是第5类（cat5）连接。

15.根据权利要求12所述的网络设备（10），其中第一有线连接（20）的长度（16）小于或等于一千英尺。