ZHCADW5 November   2023 TAA5412-Q1 , TAC5311-Q1 , TAC5312-Q1 , TAC5411-Q1 , TAC5412-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 引言
  5. 2 诊断监控架构
  6. 3 监测到的故障
    1. 3.1 麦克风故障
      1. 3.1.1 输入短接至地
      2. 3.1.2 输入短接至 MICBIAS
      3. 3.1.3 输入开路
      4. 3.1.4 输入引脚短接在一起
      5. 3.1.5 输入过压检测
      6. 3.1.6 输入短接至 VBAT
    2. 3.2 线性输出故障
      1. 3.2.1 输出过流
      2. 3.2.2 虚拟接地
    3. 3.3 其他故障
      1. 3.3.1 MICBIAS 过压
        1. 3.3.1.1 DIAG_CFG11 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x51）[复位 = 0x40]
      2. 3.3.2 MICBIAS 过流
      3. 3.3.3 MICBIAS 负载电流
        1. 3.3.3.1 DIAG_CFG6 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x4C）[复位 = 0xA2]
        2. 3.3.3.2 DIAG_CFG7 寄存器
      4. 3.3.4 过热故障
      5. 3.3.5 电源回流
  7. 4 启用诊断和编程阈值
    1. 4.1 DIAG_CFG0 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x46）[复位 = 0x00]
    2. 4.2 DIAG_CFG1 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x47）[复位 = 0x37]
    3. 4.3 DIAG_CFG2 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x48）[复位 = 0x87]
  8. 5 故障诊断设置程序
  9. 6 故障报告
    1. 6.1 实时寄存器
      1. 6.1.1 CHx_LIVE 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x3D）[复位 = 0b]
      2. 6.1.2 CH1_LIVE 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x3E）[复位 = 0h]
      3. 6.1.3 INT_LIVE0 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x3C）[复位 = 00]
      4. 6.1.4 INT_LIVE1 寄存器（页面 = 0x00，地址 = 0x42）[复位 = 0x00]
      5. 6.1.5 INT_LIVE2 寄存器（页面 = 0x00，地址 = 0x43）[复位 = 0x00]
    2. 6.2 锁存寄存器
      1. 6.2.1 清除锁存寄存器
    3. 6.3 故障滤波和响应时间
      1. 6.3.1 去抖
      2. 6.3.2 扫描速率
        1. 6.3.2.1 DIAG_CFG4 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x4A）[复位 = 0xB8]
      3. 6.3.3 移动平均值
        1. 6.3.3.1 DIAG_CFG5 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x4B）[复位 = 0h]
  10. 7 对故障作出响应
    1. 7.1 INT_CFG 寄存器（页面 = 0x00，地址 = 0x42）[复位 = 0b]
      1. 7.1.1 DIAG_CFG10 寄存器（页面 = 0x01，地址 = 0x50）[复位 = 0x88]
    2. 7.2 手动恢复序列
    3. 7.3 建议的故障寄存器读取顺序
  11. 8 使用 PurePath Console
    1. 8.1 高级选项卡
    2. 8.2 诊断演练
      1. 8.2.1 诊断配置
      2. 8.2.2 去抖配置
      3. 8.2.3 锁存故障状态
  12. 9 诊断监控寄存器
    1. 9.1 电压测量
    2. 9.2 MICBIAS 负载电流
    3. 9.3 内部芯片温度
  13. 10总结
  14. 11参考文献

2 诊断监控架构

典型的汽车音频应用倾向于使用驻极体电容式麦克风 (ECM)，以便于安装、连接、拾取方向性、防潮和防尘。这些 ECM 麦克风的工作电压介于 2V 至 10V 之间，并且电压摆幅较大。为了进行准确的故障检测，ADC 需要与麦克风引脚直接连接。对于交流耦合应用，设计需要将输入引脚数增加一倍，如图 2-1 所示。

GUID-20231108-SS0I-MBLX-GZCG-HFNP2NZ4VGMM-low.svg图 2-1 交流耦合诊断

此配置还要求输入使用高压晶体管来直接处理 10VRMS 摆幅。这两个因素共同导致了解决方案的尺寸非常大。由于输入引脚加倍和晶体管的增加，TAx5xxx-Q1 系列使用直流耦合实现故障诊断，信号链前端有一个衰减器，让输入和诊断可以使用单个引脚运行。图 2-2 展示了此设计。

GUID-20231108-SS0I-MDSM-GT2G-CNSRVLVTXBGL-low.svg图 2-2 直流耦合诊断

交流耦合也具有更高的输入摆幅和更多滤波灵活性等优势。对于需要交流耦合与故障诊断的应用，可以将一个通道用于交流耦合模拟输入并为直流耦合诊断指定另一个通道。图 2-3 所示的示例中，通道 1 具有交流耦合麦克风输入，通道 2 用于麦克风诊断。在此配置中，通道 1 上的故障记录在通道 2 的诊断寄存器中。不需要启用通道 2 的主 ADC，它仅用于诊断。

GUID-20231108-SS0I-CR1N-CKZW-CZPSR1K5T9GM-low.svg图 2-3 具有直流诊断功能的交流耦合输入

图 2-3 展示了适用于故障监控信号链的 TAx5xxx 诊断监控架构。

GUID-20231108-SS0I-NQL7-KVCP-GV7QDDBMRBW7-low.svg图 2-4 诊断监控架构

监控所有输入引脚（2 通道器件为 4 个引脚）以及 MICBIAS 引脚电压、MICBIAS 负载电流、VBAT_IN 输入和内部芯片温度。输入引脚首先通过衰减器，衰减器会在信号到达扫描多路复用器 (MUX) 之前将信号缩小 17 倍。多路复用器以连续方式自动扫描已启用诊断的所有输入。扫描速率可在 DIAG_CFG3 寄存器（第 1 页，地址 0x49）中调节。扫描多路复用器选择输入后，收集输入的八个连续样本并求其平均值，从而提高噪声性能。请注意，禁用通道的诊断与禁用通道本身是独立的，并且仍可以在非活动通道上读取诊断。