《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于MAX9259多媒體串行鏈路(GMSL)的線路故障檢測
MAXIM
摘要: 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。
Abstract:
Key words :

 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。

  

MAX9259線路故障檢測電路 www.elecfans.com


 

  圖1. MAX9259線路故障檢測電路

  基于該原始電路,增加額外的兩個器件,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)。

  

支持短路檢測的線路故障<a class=監(jiān)測電路 www.elecfans.com" border="0" hspace="0" src="http://files.chinaaet.com/images/20101026/8cc3ca6b-66b7-4c3c-a616-ebd3ed409e91.jpg" style="filter: ; width: 339px; zoom: 1; height: 246px" />

 

  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2.0kΩ電阻(R4)和一個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LINE_DIAG (連接到Q1的柵極)為低電平時,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,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)生短路時的等效電路

  當(dāng)雙絞線短路在一起時,圖2所示電路等效為圖4電路。Q1同樣會使R4與R5間的節(jié)點(diǎn)連接至地,但由于雙絞線短路,這將會影響LMN0電平。

  當(dāng)供電電壓為1.7V至1.9V時,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時的漏極電流,IDSS)是圖2所示電路正常工作的一個重要參數(shù)。當(dāng)線路開路,MOSFET每微安(µA)的漏電流會使LMN1電壓降低1µA × 45.3kΩ = 45.3mV;當(dāng)線路正常工作時,會降低1µA × (47.3kΩ//52.91kΩ) = 25mV。LMN1上過大的壓降會觸發(fā)監(jiān)測電路的誤動作。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的匹配。圖2所示電路中,R1等于R2、R3等于R4 + R5,R6等于R7。

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