Slew rate control in an LIN bus digital transition using a translinear circuit

Orientador: José Antonio Siqueira DiasDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Esse trabalho visa conceber um circuito baseado na teoria e técnica translinear a fim de ser utilizado na camada física de geração de pulsos de transmissão de dados chamado LIN "Local Interconect Network" difundido largamente na indústria automotiva e utilizado como protocolo de transmissão de dados de baixa velocidade 10kbit/seg ou 20kbit/seg em anel. Esse projeto será parte integrante da malha de controle analógico dessa camada física afim de gerar transições previamente estabelecidas com taxas de subida e descida constantes em 1 Volt por micro segundo (1V/us). O projeto consiste em desenvolver um gerador de pulsos de relógio "clock" utilizando um oscilador de relaxação com corrente de referencia gerada por um circuito translinear. A implementação do circuito será em tecnologia BiCMOS trabalhando na especificação automotiva de VBAT de 6 V a 40 V e variação de temperatura de -40ºC a 150ºC e devera ser capaz de gerar uma frequência inversamente proporcional a variação positiva da bateria convertendo-se em pulsos finitos de "clock" por intermédio de um oscilador de relaxação que realimentara o sistema de controle ao qual gerencia a "forca" a ser aplicada ao barramento LIN a qual varia de 1k Ohm/1nF a 500Ohm/10nFAbstract: A novel technique to control the LIN (Local Interconnect Network) bus slew rate transitions in automotive environment, where large fluctuations of the battery voltage are present, is reported. A bipolar translinear circuit generates a non-linear current that is used to modulate a MOS relaxation oscillator, producing a clock frequency that delivers a constant number of pulses during the LIN bus digital signal transition. This frequency modulated clock when applied to a digitally controlled analogue wave-shape driver results in a LIN bus digital transition at 10kBit/s or 20kBit/s with a slew-rate that is constant and independent of the car battery voltage. Experimental results measured in an IC implemented in a BiCMOS process showed that constant slew-rate transition of 1 V /us is obtained for battery voltages varying from 6 V to 40 V, over the temperature range of -40ºC to 150ºCMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestre em Engenharia Elétric