基于MAX9259多媒體串行鏈路(GMSL)的線路故障檢測
MAX9259的內(nèi)部線路故障監(jiān)控電路用來監(jiān)視串行鏈路的故障,比如線路與電源線(電池)短路、與地短路、或者是開路。圖1為原始電路和所需的外部電阻,這在MAX9259的數(shù)據(jù)資料中也有提及。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/180365.htm
基于該原始電路,增加額外的兩個(gè)器件,線路故障監(jiān)控電路就能夠支持雙絞線電纜故障的監(jiān)控(圖2)。
圖2. 支持短路檢測的線路故障監(jiān)測電路
擴(kuò)展后的電路(圖2)將原先的4.99kΩ電阻分為一個(gè)2.0kΩ電阻(R4)和一個(gè)3.01kΩ電阻(R5)。n溝道MOSFET (Q1)用作開關(guān),Q1的漏極連接至R4和R5間的節(jié)點(diǎn),Q1的源極連接至地。
當(dāng)信號(hào)LINE_DIAG (連接到Q1的柵極)為低電平時(shí),Q1斷開。新電路的功能和圖1所示原始電路功能完全相同,但增加了雙絞線電纜的短路檢測功能。
當(dāng)LINE_DIAG變?yōu)楦唠娖綍r(shí),Q1打開并將R4和R5間的節(jié)點(diǎn)連接至地。
如果雙絞線之間沒有短路,Q1則將R4與R5之間的節(jié)點(diǎn)連接至地,如圖3所示,該電路為圖2的簡化電路。
這種條件下,只有LMN1受Q1影響,LMN0的電壓仍然在其正常電平。但是,供電電壓在1.7V至1.9V之間,LMN1的電壓已經(jīng)足夠低,可被檢測到短路至地。檢測結(jié)果:MAX9259的/LFLT輸出變?yōu)榈碗娖?0x08寄存器的D[1:0]位為LFPOS = 10 (正常),D[3:2]位為LFNEG = 01 (短路至地)。
圖3. 沒有發(fā)生短路的等效電路
圖4. 線路發(fā)生短路時(shí)的等效電路
當(dāng)雙絞線短路在一起時(shí),圖2所示電路等效為圖4電路。Q1同樣會(huì)使R4與R5間的節(jié)點(diǎn)連接至地,但由于雙絞線短路,這將會(huì)影響LMN0電平。
當(dāng)供電電壓為1.7V至1.9V時(shí),LMN0和LMN1的電壓都將低于MAX9259數(shù)據(jù)資料中所列的最大值為0.3V的短路至地的門限電壓。檢測結(jié)果:MAX9259的/LFLT輸出變?yōu)榈碗娖?0x08寄存器的D[1:0]位為LFPOS = 01 (短路至地),D[3:2]位為LFNEG = 01 (短路至地)。
MOSFET的漏電流(柵極電壓為0時(shí)的漏極電流,IDSS)是圖2所示電路正常工作的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)線路開路,MOSFET每微安(µA)的漏電流會(huì)使LMN1電壓降低1µA × 45.3kΩ = 45.3mV;當(dāng)線路正常工作時(shí),會(huì)降低1µA × (47.3kΩ//52.91kΩ) = 25mV。LMN1上過大的壓降會(huì)觸發(fā)監(jiān)測電路的誤動(dòng)作。所以,該電路的開關(guān)要選用具有低IDSS的MOSFET (如ON Semiconductor®的BS107,IDSS = 30nA,最大值)。
與上述漏電流同樣重要的是電阻對(duì)的匹配。圖2所示電路中,R1等于R2、R3等于R4 + R5,R6等于R7。
評(píng)論