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本地互连网络LIN(Local Interconnect Network)是专门为汽车电子系统开发的单线串行通信网络。随着现代汽车中集成越来越多的电子控制单元,汽车电子技术的可靠性要求变得越来越高,传统的点对点通信连接方式由于连线复杂、成本高、鲁棒性差和增加车身重量等原因正逐渐被总线方式所取代。LIN总线具有结构简单、速率低、配置灵活、成本低等特性,在对实时性要求不高的总线子网络中可以广泛采用LIN总线,以集成更多的控制传感器和执行器。考虑到汽车中复杂的电磁环境和严格的电磁兼容(EMC-Electromagnetic compatibility)标准,LIN总线的物理层必须能够承受较强级别的电磁干扰噪声,同时不能产生过量的电磁辐射,避免干扰邻近的电控单元。 本文设计了一个满足IEC62132和LIN2.1协议标准的抗EMI的LIN总线收发器,基于0.5um60V BCD(bipolar、CMOS、DMOS)工艺制造。设计的结构主要包括抗干扰驱动器、LDO、接收器、过温过流保护电路等模块,芯片中驱动器通过采用电流模驱动取代传统的电压模驱动,同时将斜率控制电路与输出级分离,采用复制电路断开耦合干扰路径等技术提高了驱动器的抗干扰能力;LDO设计中主要应用了无运放无电阻带隙、局部滤波器、内部稳压源、电流模驱动等模块增强了输出电源电压的稳定性;而对于接收器,通过采用滤波电路和增大滞回电压等方法提高了接收器的可靠性;此外,设计中还增加了过温保护和过流保护电路以防止芯片温度过高或电流过大而永久性损坏。 基于直接功率注入法(DPI-direct power injection)建立电磁干扰(EMI-Electromagnetic interference)仿真模型,并通过spectra仿真验证,设计的LIN总线收发器能够抵抗至少5W的干扰信号,具有很好的抗电磁干扰性能。