一種抗emi lin總線信號驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抗EMI?LIN總線信號驅(qū)動器，包括：連接一信號輸入端用以通過沖放電電流控制所述信號輸入端輸入的信號斜率的斜率控制單元，連接所述斜率控制單元的軌到軌輸出緩沖單元，連接所述斜率控制單元及軌到軌輸出緩沖單元的跨導放大單元，以及連接所述跨導放大單元的驅(qū)動輸出單元，本發(fā)明采用PMOS型晶體管實現(xiàn)驅(qū)動輸出單元輸入端的電壓最高可達VCC，提高了驅(qū)動電路的最大驅(qū)動能力。由于采用低輸入阻抗的跨導運算放大器，在保證驅(qū)動輸出單元輸入端等效輸入阻抗小，高抗EMI性能的同時，負反饋方式使得驅(qū)動輸出單元輸入端端電壓具有很強的信號跟隨能力，提高信號斜率的可控性。
【專利說明】—種抗EMI LIN總線信號驅(qū)動器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子領域，尤其指涉及微電子與固體電子技術和集成電路抗電磁干擾領域，特別是涉及一種用于汽車內(nèi)部電子器件之間進行通信的抗EMI LIN總線信號驅(qū)動器。
【背景技術】
[0002]LIN(Local Interconnection Network)總線是一種結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活的新型串行通信網(wǎng)絡。主要應用于汽車內(nèi)部諸多電子控制單元之間的通信，為目前在汽車行業(yè)內(nèi)廣泛使用的現(xiàn)場總線(如CAN總線)提供輔助作用。由于汽車內(nèi)電磁環(huán)境惡劣，經(jīng)常受到高的電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI),使得LIN總線驅(qū)動器輸出的總線信號發(fā)生嚴重失真，導致通信錯誤。
[0003]美國專利US7940076B2中曾提出的抗EMI LIN驅(qū)動器設計方案，如圖1所示的驅(qū)動電路10，包括連接輸入端20的輸入電路12，連接所述輸入電路12的緩沖器14，以及連接所述緩沖器及輸入電路12的輸出驅(qū)動器16，于所述的驅(qū)動電路10中由于采用了 NMOS型調(diào)整管64，使得從驅(qū)動輸入端24連接處向左看的等效輸入阻抗小，從輸出電壓總線26上耦合到驅(qū)動輸入端24上的EMI干擾信號大幅衰減，再加上運算放大器60的反饋調(diào)節(jié)能力，該設計方案就有很高的抗EMI能力。但是，由于NMOS型調(diào)整管64采用源級跟隨器的連接方式，使得驅(qū)動輸入端24上的最高電壓比VCC低一個閾值電壓，嚴重制約晶體管72的驅(qū)動能力，致使輸出電壓總線26上的信號顯性(低電壓)時可能無法被拉至2V以內(nèi)，進而無法滿足LIN協(xié)議的要求。
[0004]在現(xiàn)有技術中再有一種LIN總線驅(qū)動電路，請參閱圖2及圖3，圖2顯示為一種傳統(tǒng)的LIN總線驅(qū)動電路示意圖，圖3顯示為圖2中驅(qū)動管MO受EMI干擾時的小信號模型的等效電路示意圖，在所述的驅(qū)動管MO受EMI干擾時的小信號模型如下:
【權(quán)利要求】
1.一種抗EMI LIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于，包括:連接一信號輸入端用以通過沖放電電流控制所述信號輸入端輸入的信號斜率的斜率控制單元，連接所述斜率控制單元的軌到軌輸出緩沖單元，連接所述斜率控制單元及軌到軌輸出緩沖單元的跨導放大單元，以及連接所述跨導放大單元的驅(qū)動輸出單元，其中，所述軌到軌輸出緩沖單元用于將所述控制斜率控制單元輸出的斜率信號與所述跨導放大器間進行隔離，所述跨導放大單元用于檢測所述驅(qū)動輸出單元輸入端的電壓并通過負反饋實現(xiàn)所述驅(qū)動輸出單元輸入端信號的強跟隨性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述斜率控制單元包括晶體管Ml,晶體管Pl,第一偏置電流源IbiasO,第二偏置電流源Ibiasl,以及電容Cl，其中，所述信號輸入端分別連接所述晶體管Ml及晶體管Pl的柵極，所述第一偏置電流源IbiasO連接于所述晶體管Pl的源極和電源Vcc之間，所述第二偏置電流源Ibiasl連接于所述晶體管Ml的源極和地之間，所述晶體管Ml及晶體管Pl的漏極分別連接所述電容Cl的第一端，所述電容Cl的第二端連接電源Vcc，其中，第一偏置電流源IbiasO等于第二偏置電流源Ibiasl，所述斜率控制單元通過控制電容Cl的充放電電流以控制所述信號輸入端輸入的信號斜率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述軌到軌輸出緩沖單元包括軌到軌輸入輸入輸出模擬緩沖器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述軌到軌輸出緩沖單元包括軌到軌運算放大器，所述軌到軌運算放大器的正相輸入端連接所述電容Cl的第一端及所述晶體管Ml及晶 體管Pl的漏極，所述軌到軌運算放大器的反相輸入端連接其輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述跨導放大單元包括跨導運算放大器及晶體管P2，其中，所述跨導運算放大器的反相輸入端連接所述軌到軌運算放大器的輸出端，所述跨導運算放大器的正相輸入端連接所述晶體管P2的漏極，所述跨導運算放大器的輸出端連接所述晶體管P2的柵極，所述晶體管P2的源極連接所述電容Cl的第二端及電源Vcc。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述跨導放大單元包括跨導運算放大器，晶體管P2以及晶體管M3，其中，所述跨導運算放大器的反相輸入端連接所述軌到軌運算放大器的輸出端，所述跨導運算放大器的正相輸入端連接所述晶體管P2的漏極，所述跨導運算放大器的輸出端連接所述晶體管P2的柵極，所述晶體管P2的源極連接所述電容Cl的第二端及電源Vcc，所述晶體管M3的柵極連接所述跨導運算放大器的輸出端以及所述晶體管P2的柵極，所述晶體管M3的漏極連接所述跨導運算放大器的正相輸入端以及所述晶體管P2的漏極，所述晶體管M3的源極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述跨導運算放大器為低輸入阻抗的跨導運算放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的抗EMILIN總線信號驅(qū)動器，其特征在于:所述驅(qū)動輸出單元包括晶體管M2，第一二極管D1，第二二極管D2，以及上拉電阻R1，其中，所述上拉電阻Rl串聯(lián)在電源VS與所述第二二極管D2的正極之間，所述第二二極管D2的負極連接所述第一二極管Dl的正極，所述第一二極管Dl的負極連接所述晶體管M2的漏極，所述晶體管M2的源極接地，所述晶體管M2的柵極連接所述晶體管P2的漏極，所述第二二極管D2的負極和第一二極管Dl的正極 連接所述驅(qū)動輸出單元的信號輸出端。
【文檔編號】H03K17/16GK103684398SQ201310732400
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】張正民, 李建朋, 金星, 寧振球, 俞躍輝 申請人:中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所