汽車(chē)子系統如何輕松實(shí)現互連

　　在過(guò)去，汽車(chē)信息娛樂(lè )系統主要采用5V和3.3V電壓的電源進(jìn)行供電，這是由于汽車(chē)系統中現成的12-14V蓄電池可以將電壓降至較低水平。而如今，若干的關(guān)鍵因素進(jìn)一步趨動(dòng)著(zhù)車(chē)載信息娛樂(lè )系統、高級駕駛員輔助系統(ADAS)和集群系統在更低電壓下運行的需求。

　　過(guò)去的十年中，移動(dòng)和計算系統技術(shù)領(lǐng)域取得了迅猛的發(fā)展，從而使人們能夠流暢運行多種音頻和視頻功能并且獲得豐富的體驗。逐漸的，消費者也希望能夠在其汽車(chē)信息娛樂(lè )系統中實(shí)現同樣的內容和功能。此前，汽車(chē)制造商往往通過(guò)帶有藍牙功能的單點(diǎn)觸摸屏來(lái)實(shí)現這一需求，而如今則開(kāi)始采用平板電腦大小的多觸點(diǎn)顯示屏。這種顯示屏可支持網(wǎng)絡(luò )接入、高清多媒體接口(HDMI)和USB接口等多重功能。

　　汽車(chē)一級制造商充分利用了為移動(dòng)和計算技術(shù)而建立的電子基礎設施，并將其應用于汽車(chē)信息娛樂(lè )系統和集群系統中。這些日益復雜的系統采用模塊化設計，使OEM(原始設備制造商)能夠根據汽車(chē)等級選配系統的各項功能。而要最大限度地發(fā)揮這些混合模式電壓系統的功能，則需要使用電壓電平轉換器實(shí)現不同子系統的互連。

　　將3.3V設備與之前的5V系統進(jìn)行對接時(shí)，主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題。一方面，3.3V系統的VOH(輸出高電壓)無(wú)法滿(mǎn)足5V系統所需的VIH(輸入高電壓)閾值，而5V系統的VOL(輸出低電壓)也無(wú)法滿(mǎn)足3.3V系統對VIL(輸入低電壓)的需求。在電壓更低的系統中，VOH/VIH和VOL/VIL的不兼容性差異較小，這個(gè)問(wèn)題往往不容易引起重視。設備在起初階段似乎可以通信，但隨后會(huì )由于VOL和VI之間的差異過(guò)小而停止通信。在類(lèi)似汽車(chē)這樣更大的溫度范圍內，閾值不匹配的問(wèn)題將會(huì )進(jìn)一步凸顯。

　　要解決這一問(wèn)題，工程師可以采用德州儀器(TI)汽車(chē)級電壓電平轉換器的全系產(chǎn)品。SN74LVCxxT245-Q1、SN74AVCxxT245-Q1、TXB010x-Q1和TXS010x-Q1系列都是解決電壓失配問(wèn)題的理想選擇，系列名稱(chēng)中的“x”表示需轉換的位數或通道數。根據不同的輸出類(lèi)型(推、挽或開(kāi)漏)、負載狀況和信號方向，可以選用適當的解決方案來(lái)將“電平位移”至所需的電壓。

　　SN74LVCxxT245-Q1和SN74AVCxxT245-Q1系列非常適合用于連接多臺設備或者負載更大的總線(xiàn)。這些設備可提供高達12mA的電流，專(zhuān)門(mén)用于驅動(dòng)高達15pF的負載。同時(shí)，這也意味著(zhù)主處理器需要控制設備的數據流。

　　TXB010x-Q1系列設備適用于混合電壓/混合方向的總線(xiàn)應用。此類(lèi)設備無(wú)需主處理器的干預便可即插即用，成為完全自主的解決方案。不過(guò)，由于其電流驅動(dòng)能力相對較低，因此更加適用于點(diǎn)對點(diǎn)的總線(xiàn)應用。

　　與TXB010x-Q1系列頗為相似的是，TXS010x-Q1同樣無(wú)需處理器干預，但其主要針對開(kāi)漏應用(如：I2C)或會(huì )出現外部上拉電壓的復位/中斷引腳。

　　下一代的“啟?！毕到y可提供3V以下的電池電壓，這將進(jìn)一步加快向更低電壓子系統的遷移。無(wú)論對信息娛樂(lè )系統、集群系統還是ADAS而言，電壓電平轉換都是一項不可或缺的重要技術(shù)。

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