实时诊断技术：满足汽车视频和音频传输线的需求

作为现代汽车的关键组件，汽车线束包括成千上万个装配组件，这些组件将各种电子系统连接在一起，以便它们可以一起工作。

线束中的任何小故障都可能对整个系统造成影响。

然而，为了应对对车辆内部电子系统的不断增长的需求，汽车线束的复杂性也在增加。

因此，我们迫切需要快速，简单地检测开路和短路。

在车辆的整个生命周期中，线路诊断都非常重要。

从安装阶段开始，诊断和维修电路故障可能会导致严重的制造延迟。

在操作阶段，诊断和维修电路故障可能会导致汽车维修次数增加，从而大大增加了制造商的保修成本。

主动安全系统，包括车道检测和停车辅助系统（前视和后视摄像头），以及信息娱乐系统（包括导航和后座娱乐系统），是人们越来越关注的汽车电子系统。

为了使这些系统高效运行，必须将通过电缆从汽车任何角落传输的视频数据可靠地传输给驾驶员和乘客。

电缆的状况对于维持这些系统的正常运行至关重要。

本文提出了一种电路概念，该概念可以提供可靠且具有成本效益的技术，以在汽车应用的视频和音频传输线上实施诊断。

图1所示的电路可以有效地检测电池短路（STB），接地短路（STG），开路和短路故障。

该电路使用ADA4433-1（U1）完全集成的视频重构滤波器作为视频传输信号链的一部分，还使用ADA4830-1（U2）高速差分放大器作为检测电路。

ADA4433-1内置一个高阶滤波器，其-3dB截止频率为10MHz，在27MHz时的抑制比为45dB，内部固定增益为2V / V。

它具有出色的视频特性，在输出端提供过压保护（OVP）和过流保护（STG），并且功耗低。

ADA4830-1提供0.50V / V的衰减增益，还提供故障检测输出标志，以指示其输入上是否存在过压情况。

它提供高达18V的输入过压保护，具有宽的输入共模电压范围和出色的ESD稳定性。

在图1所示的示例电路中，U1代表差分输出缓冲器，可以将视频信号从后视摄像头或引擎控制单元（ECU）传输到接收器。

输入通常由CMOS成像元件或视频编码器驱动。

U1的主要功能是提供有源滤波功能（重构），并通过电缆驱动视频信号到显示屏的传输。

U2的输入跨接在U1的输出上，以提供表1中列出的故障检测功能，以下各段将对此进行描述。

图1.使用ADA4433-1（U1）和ADA4830-1（U2）的线路诊断电路。

电池短路故障检测U1和U2具有集成的电池短路检测功能和STB输出标志。

如果发生电池短路，U2的输出标志将发出逻辑低电平状态，可以通过微控制器的通用输入/输出（GPIO）端口轻松读取。

接地故障检测（单个输出）将U1的正输入端子（INP）连接到负输入端子（INN）。

+ OUT和-OUT之间的差分输出应为0V。

如果任何输出接地短路，则U2输出处的差分电压应大于500mV。

短路故障检测（两个输出）将U1的正输入（INP）设置为0V。

+ OUT和-OUT之间的差分输出应约为1V。

如果两个输出均短路接地，则U2输出处的差分电压约为0V。

开路将U1的正输入（INP）设置为0V。

+ OUT和-OUT之间的差分输出应约为1V。

如果存在短路连接，则在U2的输出端产生的差分电压约为500mV。

相邻输出短路将U1的正输入（INP）设置为0V。

+ OUT和-OUT之间的差分输出应约为1V。

如果两个输出短路在一起，则在U2的输出端产生的差分电压约为0V。

正常运行（无电缆故障）将U1的正输入（INP）设置为0V。

+ OUT和-OUT之间的差分输出应约为1V。

在U2的输出端产生的差分电压约为250mV。

作者：ADI公司