SN65LVD32B的有源故障保护电路特性

技术分类: 电源技术  模拟设计  | 2006-09-17
来源:电子产品世界 | 作者:Mark Morangan and Bryan Smith

       在正常情况下,当定时器计满时,若输入差分信号大于100mV,则FAILSAFE无效,如图4所示。在这里,开始时信号A比信号B高400mV。当输入端极性变化,而且B比A高100mV时,接收器的输出被置为低电平(如图4中上面的曲线所示),同时故障保护定时器开始计时。大约600ns之后,定时器的输出被置为高并使得窗口比较器驱动FAILSAFE节点。由于输入端之间的电压差是100mV(高于故障保护阈值),所以FAILSAFE无效,且输出节点R仍然为低,并继续跟踪输入信号。

输入有效时的接收器的工作情况

       如果故障保护定时器计满,而且输入差分电压小于80mV,则FAILSAFE有效,同时接收器的输出节点R被置为逻辑高。这种情况在图5中有说明。开始时信号A比信号B高400mV。当输入端极性变化,而且B比A高约50mV时,接收器的输出被置为低,同时故障保护定时器复位,重新开始计时。当定时器计满,由于信号B仅比信号A高50mV,所以FAILSAFE有效。图5表明,虽然B高于A,但是接收器输出节点R在极性变化后的600ns被置高(通常情况下应输出低)。图5说明了当有效输入信号丢失后,有源故障保护系统是如何工作的。

输入无效时的接收器的工作情况

       当故障保护功能起作用后,只要输入电压差小于80mV,那么窗口比较器和逻辑门仍然将输出置为高。如果输入端差分信号恢复,则窗口比较器的输出将被置为低,同时故障保护信号被置为高,然后接收器重新跟踪输入信号。图6说明了这一过程。开始时,信号B比信号A高50mV且FAILSAFE有效(故障保护信号驱动输出为高)。然后输入信号差值增大,使B比A高400mV,这时FAILSAFE变为无效,同时接收器开始跟踪输入信号,并驱动输出节点R为低。

有效输入信号的恢复

       如果输入信号恢复时主接收器状态没有转换,那么故障保护定时器就不复位。因此,如果随后的输入信号幅度减小,但不改变极性,那么故障保护系统将立即恢复对接收器输出的控制。如果输入有效信号导致了主接收器状态转换,那么故障保护定时器被复位,直到定时器达到最大值,才会检测输入信号是否有丢失。

       注意,有源故障保护系统依赖于主接收器的滞后作用(50 mV),以便保持FAILSAFE有效。如果外部噪声大到使主接收器状态转换,那么故障保护定时器将被复位,且故障保护功能失效。直到输入噪声在整个故障保护定时周期内小于接收器的滞后,FAILSAFE才重新有效。

       有源故障保护系统适用条件

       在输入引脚短路(如电缆损坏)、开路(如没有使用接收器),或者当线路驱动器被禁用或移去后,输入引脚通过一个终端电阻连接在一起时,有源故障保护器件可确保输出置为故障保护状态。

       下面是故障保护功能适用的情况:

       输入引脚开路——在一点到多点或多点到多点结构中,未使用的节点可与总线分离。对于那些只使用了部分通道的多通道接收器,未使用的通道也可能开路。如果接收器的输入悬空,那么两个引脚在内部被拉至相同的电位。有源故障保护器件检测到这个情况并且使接收器的输出节点R置为逻辑高。

       空闲总线——如果接收器连接到驱动器呈高阻状态(关闭)的空闲总线上,那么接收器的输入引脚将通过终端电阻被拉到几乎相同的电压。通常这个电压会接近接收器的差分阈值电压,任何外部噪声都可能使接收器的状态转换。有源故障保护功能可以检测到微弱的差分输入,并输出一个确定的状态。

       输入引脚短路——线路故障(如电缆损坏)可能导致输入短路。有源故障保护功能检测到输入短路并且使输出变为高电平。

       有源故障保护功能作用于整个接收器共模输入范围,在此范围内,总线偏压、地失调电压和共模噪声的存在是不容忽视的问题。

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