本應(yīng)用筆記介紹了一種檢測(cè)串行器/解串器（SerDes）應(yīng)用中串行鏈路線路故障（例如線路短路）的簡(jiǎn)便方法。本文所述的方法使用串行器的內(nèi)置監(jiān)控電路、外部n溝道MOSFET（或模擬開關(guān)）和電阻網(wǎng)絡(luò)。具有MAX9259千兆多媒體串行鏈路（GMSL）。

MAX9259內(nèi)置線路故障監(jiān)測(cè)電路，用于檢測(cè)串行鏈路故障，如電源（或汽車電池）線路短路、接地短路或線路開路。圖1所示為MAX9259數(shù)據(jù)資料中所示的原始電路和所需的外部電阻。

圖1.獨(dú)創(chuàng)線路故障檢測(cè)電路。

通過(guò)兩個(gè)額外的組件，可以擴(kuò)展線路故障監(jiān)視器的覆蓋范圍，以檢測(cè)雙絞線電纜的短路（圖 2）。

圖2.線路故障檢測(cè)電路涵蓋短路檢測(cè)。

新的增強(qiáng)型電路（圖2）將4.99kΩ電阻一分為二;一個(gè)是2.0kΩ（R4），另一個(gè)是3.01kΩ（R5）。增加了一個(gè)n溝道MOSFET （Q1）作為開關(guān)。Q1的漏極連接到R4和R5之間的節(jié)點(diǎn)。Q1的來(lái)源與地面相連。

當(dāng)信號(hào)LINE_DIAG（連接到Q1的柵極）轉(zhuǎn)換低電平時(shí)，Q1關(guān)斷。新的電路功能與圖1所示的原始電路完全相同，但增加了雙絞線電纜的短路檢測(cè)。

當(dāng)LINE_DIAG轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，Q1導(dǎo)通，并將R4和R5之間的節(jié)點(diǎn)接地。

如果雙絞線電纜的兩根導(dǎo)線之間沒(méi)有短路，則Q1將R4和R5之間的節(jié)點(diǎn)接地。所得電路（圖3）是圖2的簡(jiǎn)化版本。

在這種情況下，只有LMN1的水平受到Q1的影響。LMN0的電壓仍處于正常水平。然而，當(dāng)電源電壓介于 1.7V 和 1.9V 之間時(shí)，LMN1 的電壓現(xiàn)在變得足夠低，可以檢測(cè)對(duì)地短路情況。因此，MAX9259低電平有效LFLT輸出轉(zhuǎn)換為低電平;寄存器0x08位 D[1：0] 讀取為 LFPOS = 10（正常），位 D[3：2] 讀取為 LFNEG = 01（對(duì)地短路）。

當(dāng)雙絞線電纜中的兩根導(dǎo)線短接在一起時(shí)，圖2的電路與圖4所示的電路等效。Q1將同一節(jié)點(diǎn)接地，但由于雙絞線電纜短路，會(huì)影響LMN0的電壓電平。

當(dāng)電源電壓為1.7V至1.9V時(shí)，LMN0和LMN1的電壓將低于MAX9259數(shù)據(jù)資料中列出的0.3V最大對(duì)地短路門限。因此，MAX9259的/LFLT輸出轉(zhuǎn)換為低電平，寄存0x08位D[1：0]讀作LFPOS = 01 （對(duì)地短路），D[3：2]讀成LFNEG = 01 （對(duì)地短路）。

MOSFET 漏電流（零柵極電壓漏極電流 IDSS）是本應(yīng)用筆記中描述的電路正常工作的重要因素。為了正確操作，在 V 時(shí)不得超過(guò) 3μADS在應(yīng)用所需的溫度范圍內(nèi) = 1V。MOSFET 導(dǎo)通電阻也很重要，在 V 時(shí)不得超過(guò) 20Ω一般事務(wù)人員= 1.7V。

同樣重要的是電阻對(duì)的匹配。對(duì)于圖2所示電路，R1應(yīng)等于R2，R3應(yīng)等于R4+R5，R6應(yīng)等于R7。

請(qǐng)參考MAX9259數(shù)據(jù)資料，了解有關(guān)內(nèi)部寄存器以及LMN0和LMN1的線路故障門限的詳細(xì)信息。

找到一種適合汽車使用（如果需要）且泄漏足夠低的MOSFET可能是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)器件的泄漏條件與此處電路中的泄漏不同。可以考慮使用MOSFET，例如安森美半導(dǎo)體?的BSS138LT1和仙童?的FDG327NZ/FDZ372NZ。這些器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)僅規(guī)定了室溫下的漏電流，但制造商的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，-40°C、室溫和+150°C時(shí)的漏電流不超過(guò)3μA。

MOSFET的替代方案是模擬開關(guān)，如圖5所示。基于CD4066的單柵極器件可作為編號(hào)為xxx1G66的部件廣泛提供（例如恩智浦?的NX3L1G66）。這些器件在整個(gè)汽車溫度范圍內(nèi)具有廣泛的漏電流特性，適用于此處所示的電路。

圖5.線路故障檢測(cè)電路采用模擬開關(guān)。

審核編輯：郭婷