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[導(dǎo)讀]   作為現(xiàn)代汽車(chē)的一個(gè)關(guān)鍵部件,汽電線束包括數(shù)以千計(jì)的裝配元件,它們將各個(gè)電子系統(tǒng)連接在一起,使得它們能夠協(xié)同工作。任何線束出現(xiàn)的小故障,都可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。然而,為了應(yīng)對(duì)車(chē)輛內(nèi)部電子系統(tǒng)

  作為現(xiàn)代汽車(chē)的一個(gè)關(guān)鍵部件,汽電線束包括數(shù)以千計(jì)的裝配元件,它們將各個(gè)電子系統(tǒng)連接在一起,使得它們能夠協(xié)同工作。任何線束出現(xiàn)的小故障,都可能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。然而,為了應(yīng)對(duì)車(chē)輛內(nèi)部電子系統(tǒng)的日益增長(zhǎng)的需求,汽車(chē)線束的復(fù)雜性也在不斷增加,因而我們更加迫切地需要快速簡(jiǎn)單地檢測(cè)斷路和短路線路。線路診斷在整個(gè)車(chē)輛使用壽命期間都是非常重要的。從安裝階段開(kāi)始,診斷和修理線路故障可能導(dǎo)致嚴(yán)重制造延遲。在運(yùn)行階段,診斷和修理線路故障可能導(dǎo)致汽車(chē)修理次數(shù)增加,從而大幅增加制造商的保修成本。

  主動(dòng)安全系統(tǒng),包括車(chē)道檢測(cè)和停車(chē)輔助系統(tǒng)(前視和后視攝像頭),以及信息娛樂(lè)系統(tǒng)(包括導(dǎo)航和后座娛樂(lè)),是人們更為關(guān)注的汽車(chē)電子系統(tǒng)。要使這些系統(tǒng)高效運(yùn)行,從汽車(chē)任何角落通過(guò)電纜傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)必須能夠可靠地傳送至駕駛員和乘客。電纜健康狀況對(duì)于維持這些系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

  本文提出了一種電路構(gòu)想,可以提供可靠而經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù),在汽車(chē)應(yīng)用的視頻和音頻傳輸線路上實(shí)施診斷。

  圖 1中所示電路可以有效地檢測(cè)電池短路(STB)、對(duì)地短路(STG)、開(kāi)路和短路故障。該電路使用ADA4433-1(U1)全集成視頻重構(gòu)濾波器,作為視頻傳輸信號(hào)鏈的一部分,還使用ADA4830-1(U2)高速差動(dòng)放大器作為檢測(cè)電路。ADA4433-1內(nèi)置一個(gè)高階濾波器,-3dB截止頻率為 10MHz,在27MHz頻率下提供45-dB的抑制,還具有2V/V的內(nèi)部固定增益。它具有出色的視頻特性,在輸出上提供過(guò)壓保護(hù)(OVP)和過(guò)流保護(hù) (STG),而且功耗較低。ADA4830-1提供0.50V/V的衰減增益,還提供故障檢測(cè)輸出標(biāo)志,指示其輸入上是否存在過(guò)壓狀況。它提供高達(dá)18V 的輸入過(guò)壓保護(hù),具有寬輸入共模電壓范圍和出色的ESD穩(wěn)定性。

  在圖1所示的示例電路中,U1代表差分輸出緩沖,它可將視頻信號(hào)從后視攝像頭或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。輸入通常是由CMOS成像元件或視頻編碼器驅(qū)動(dòng)的。U1的主要功能是提供有源濾波功能(重構(gòu)),并驅(qū)動(dòng)視頻信號(hào)通過(guò)電纜向顯示屏的傳輸。U2的輸入跨接到U1的輸出,以提供表1中所列的故障檢測(cè)功能,下面的段落將對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。

  

  圖1.使用ADA4433-1(U1)和ADA4830-1(U2)的線路診斷電路。

  電池短路故障檢測(cè)

  U1和U2都具有集成電池短路檢測(cè)功能和STB輸出標(biāo)志。在電池短路事件中,U2的輸出標(biāo)志位將發(fā)信號(hào)指示邏輯低狀態(tài),微控制器的通用輸入/輸出(GPIO)端口可以輕松地讀取該信號(hào)。

  對(duì)地短路故障檢測(cè)(單路輸出)

  將U1的正輸入端(INP)連接到負(fù)輸入端(INN)。+OUT和-OUT之間的差分輸出應(yīng)為0V。如果任一個(gè)輸出對(duì)地短路,則U2輸出端的差分電壓應(yīng)大于500mV。

  對(duì)地短路故障檢測(cè)(兩路輸出)

  將U1的正輸入(INP)設(shè)置為0V。+OUT和-OUT之間的差分輸出應(yīng)為大約1V。如果兩路輸出都對(duì)地短路,則U2輸出端的差分電壓為大約0V。

  開(kāi)路

  將U1的正輸入(INP)設(shè)置為0V。+OUT和-OUT之間的差分輸出應(yīng)為大約1V。如果有短開(kāi)的連接,則在U2的輸出端產(chǎn)生的差分電壓為大約500mV。

  相鄰輸出短路

  將U1的正輸入(INP)設(shè)置為0V。+OUT和-OUT之間的差分輸出應(yīng)為大約1V。如果兩路輸出短路連在一起,則在U2的輸出端產(chǎn)生的差分電壓為大約0V。

  正常運(yùn)行(無(wú)電纜故障)

  將U1的正輸入(INP)設(shè)置為0V。+OUT和-OUT之間的差分輸出應(yīng)為大約1V。在U2的輸出端產(chǎn)生的差分電壓為大約250mV。

  

  作者:ADI公司高速信號(hào)調(diào)理部營(yíng)銷(xiāo)工程師 Don Nisbett

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