MAX9259 GMSL线路故障检测

本应用笔记介绍了一种检测串行器/解串器（SerDes）应用中串行链路线路故障（例如线路短路）的简便方法。本文所述的方法使用串行器的内置监控电路、外部n沟道MOSFET（或模拟开关）和电阻网络。具有MAX9259千兆多媒体串行链路（GMSL）。

MAX9259内置线路故障监测电路，用于检测串行链路故障，如电源（或汽车电池）线路短路、接地短路或线路开路。图1所示为MAX9259数据资料中所示的原始电路和所需的外部电阻。

图1.独创线路故障检测电路。

通过两个额外的组件，可以扩展线路故障监视器的覆盖范围，以检测双绞线电缆的短路（图 2）。

图2.线路故障检测电路涵盖短路检测。

新的增强型电路（图2）将4.99kΩ电阻一分为二;一个是2.0kΩ（R4），另一个是3.01kΩ（R5）。增加了一个n沟道MOSFET （Q1）作为开关。Q1的漏极连接到R4和R5之间的节点。Q1的来源与地面相连。

当信号LINE_DIAG（连接到Q1的栅极）转换低电平时，Q1关断。新的电路功能与图1所示的原始电路完全相同，但增加了双绞线电缆的短路检测。

当LINE_DIAG转换为高电平时，Q1导通，并将R4和R5之间的节点接地。

如果双绞线电缆的两根导线之间没有短路，则Q1将R4和R5之间的节点接地。所得电路（图3）是图2的简化版本。

在这种情况下，只有LMN1的水平受到Q1的影响。LMN0的电压仍处于正常水平。然而，当电源电压介于 1.7V 和 1.9V 之间时，LMN1 的电压现在变得足够低，可以检测对地短路情况。因此，MAX9259低电平有效LFLT输出转换为低电平;寄存器0x08位 D[1：0] 读取为 LFPOS = 10（正常），位 D[3：2] 读取为 LFNEG = 01（对地短路）。

当双绞线电缆中的两根导线短接在一起时，图2的电路与图4所示的电路等效。Q1将同一节点接地，但由于双绞线电缆短路，会影响LMN0的电压电平。

当电源电压为1.7V至1.9V时，LMN0和LMN1的电压将低于MAX9259数据资料中列出的0.3V最大对地短路门限。因此，MAX9259的/LFLT输出转换为低电平，寄存0x08位D[1：0]读作LFPOS = 01 （对地短路），D[3：2]读成LFNEG = 01 （对地短路）。

MOSFET 漏电流（零栅极电压漏极电流 IDSS）是本应用笔记中描述的电路正常工作的重要因素。为了正确操作，在 V 时不得超过 3μADS在应用所需的温度范围内 = 1V。MOSFET 导通电阻也很重要，在 V 时不得超过 20Ω一般事务人员= 1.7V。

同样重要的是电阻对的匹配。对于图2所示电路，R1应等于R2，R3应等于R4+R5，R6应等于R7。

请参考MAX9259数据资料，了解有关内部寄存器以及LMN0和LMN1的线路故障门限的详细信息。

找到一种适合汽车使用（如果需要）且泄漏足够低的MOSFET可能是一个挑战，因为大多数器件的泄漏条件与此处电路中的泄漏不同。可以考虑使用MOSFET，例如安森美半导体®的BSS138LT1和仙童™的FDG327NZ/FDZ372NZ。这些器件的数据手册仅规定了室温下的漏电流，但制造商的测试数据显示，-40°C、室温和+150°C时的漏电流不超过3μA。

MOSFET的替代方案是模拟开关，如图5所示。基于CD4066的单栅极器件可作为编号为xxx1G66的部件广泛提供（例如恩智浦®的NX3L1G66）。这些器件在整个汽车温度范围内具有广泛的漏电流特性，适用于此处所示的电路。

图5.线路故障检测电路采用模拟开关。

审核编辑：郭婷