Atmel ATA6623C/ATA6625C：LIN总线收发器的王者之选

大家好，我是一名资深电子工程师。今天我要深入为大家介绍Atmel的ATA6623C/ATA6625C这两款集成电压调节器的LIN总线收发器，这两款产品在汽车电子等领域有着广泛的应用前景。

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一、产品概述

ATA6623C/ATA6625C是完全集成的LIN收发器，遵循LIN规范2.0和2.1设计，还集成了低压降电压调节器（3.3V/5V/85mA）。电压调节器和总线收发器的结合，让我们能够在LIN总线系统中开发出简单却强大的从节点。它主要用于处理车辆中的低速数据通信，比如便利电子产品。其改进后的LIN驱动器斜率控制，搭配用于协议处理的RC振荡器，能确保高达20kBaud的安全数据通信。并且，总线输出能够承受高电压。

二、产品特性

（一）电源与电压特性

• 供电电压最高可达40V，工作电压范围为 (V_{S}=5 ~V) 到27V，在不同模式下有着极低的供电电流，睡眠模式下典型值为10µA，静音模式下典型值为57µA。
• 线性低压降电压调节器，电流能力达85mA，在正常、故障安全和静音模式下都能稳定工作。ATA6623C的 (V{CC}=3.3 V pm 2 %)，ATA6625C的 (V{CC}=5.0 ~V pm 2 %)，睡眠模式下 (V{CC}) 会关闭。同时， (V{CC}) 欠压检测带有复位开漏输出NRES，复位时间为4ms。
• 电压调节器具备短路和过温保护功能，在复杂的工作环境下能很好地保护设备。

  （二）通信与性能特性

• 符合LIN 2.0、2.1和SAEJ2602 - 2的LIN物理层标准，能与不同版本的LIN节点无限制混合使用，兼容性很强。
• 具有通过LIN总线唤醒功能，仅需90µs的显性电平就能实现唤醒。
• TXD超时定时器可防止总线长时间处于显性状态，保障通信的稳定性。
• 总线引脚具备过温和短路保护，可防止与GND和电池之间的短路情况，还拥有先进的EMC和ESD性能，能有效抵抗外界干扰。
• 满足OEM《汽车应用中LIN的硬件要求Rev1.0》，并且根据ISO7637进行了干扰和损坏保护设计。

三、引脚配置

该产品采用SO8封装，各引脚功能明确：	Pin	Symbol	Function
1	VS	电池供电
2	EN	输入为高时启用正常模式
3	GND	接地，散热片
4	LIN	LIN总线输入/输出
5	RXD	接收数据输出
6	TXD	发送数据输入
7	NRES	欠压复位输出，复位时为低电平
8	VCC	3.3V/5V/85mA电压调节器输出

大家在实际设计中，一定要注意各引脚的功能和连接方式，这对产品的正常工作至关重要。

四、功能描述

（一）物理层兼容性

LIN物理层独立于更高层，因此符合2.x版本的节点能与旧版本节点无限制混合使用，这为系统的升级和扩展提供了极大的便利。

（二）各引脚功能详述

• 供电引脚（VS）：LIN工作电压范围为 (V{S}=5 ~V) 到27V，有欠压检测功能，防止 (V{S}) 低于5V时出现错误总线消息。开启 (V_{S}) 后，IC先进入故障安全模式并开启电压调节器。
• 接地引脚（GND）：即使GND断开，IC也不会影响LIN总线，能处理高达 (V_{S}) 的11.5%的接地偏移。
• 电压调节器输出引脚（VCC）：内部3.3V/5V电压调节器可驱动高达85mA的负载，通过限流和过温关断保护防止过载。当输出电压低于阈值时，NRES输出会发出复位信号。
• 欠压复位输出（NRES）：当 (V{CC}) 低于欠压检测阈值时，NRES在一定时间后变为低电平，即使 (V{CC}=0V) 也保持低电平，直到 (V_{S}<1.5V) 才变为高阻态。
• 总线引脚（LIN）：具备内部限流和热关断功能的低端驱动器，还有符合LIN规范的上拉电阻。电压范围为 - 27V到 + 40V，即使GND偏移或 (V_{Batt}) 断开也无反向电流。LIN接收器阈值与LIN协议规范兼容，且上升和下降时间受斜率控制。
• 输入引脚（TXD）：正常模式下，TXD是微控制器控制LIN输出状态的接口。拉低TXD可使LIN总线变低，高电平或未连接时LIN输出晶体管关闭，总线处于隐性状态。同时，TXD还有显性超时功能，防止总线长时间处于显性状态。
• 输出引脚（RXD）：将LIN总线状态报告给微控制器，高电平表示LIN高（隐性状态），低电平表示LIN低（显性状态）。输出具备短路保护，未供电时RXD关闭。
• 使能输入引脚（EN）：控制设备的工作模式，高电平时为正常模式；TXD为高时将EN置低，设备进入静音模式；TXD为低时将EN置低，设备进入睡眠模式。

五、工作模式

（一）正常模式

这是LIN接口的正常收发模式，符合LIN规范2.x。 (V_{CC}) 电压调节器输出为3.3V/5V，公差为 ±2%，最大输出电流为85mA。出现欠压情况时，NRES变低，IC进入故障安全模式。

（二）静音模式

TXD为高时EN下降沿触发进入静音模式，此时传输路径禁用， (V{Batt}) 的总供电电流为 (I{V S s i}=57 mu A) 加上 (V{CC}) 调节器输出电流 (I{VCC})。LIN引脚和VS引脚间的内部从端终端禁用，只有微弱上拉电流。当出现欠压或LIN引脚电压低于特定值时，会有相应的唤醒或模式切换动作。

（三）睡眠模式

TXD为低时EN下降沿触发进入睡眠模式，传输路径禁用， (V{Batt}) 的供电电流典型值为10µA， (V{CC}) 调节器关闭，NRES和RXD为低。同样，当LIN引脚满足特定条件时可实现远程唤醒。

（四）故障安全模式

系统上电时自动进入，电压调节器开启，NRES输出低电平4ms给微控制器复位，LIN通信关闭。直到EN变为高电平，才进入正常模式。在静音或睡眠模式下 (V_{Batt}) 掉电后上电，或NRES为低电平时，IC也会进入此模式。

（五）未供电模式

连接电池电压后，VS引脚电压根据电容上升。VS高于阈值后，IC从未供电模式进入故障安全模式。VCC输出电压在一定时间后达到标称值，NRES在复位时间内为低电平，此期间不能进行模式切换。

六、故障安全特性

ATA6623C/ATA6625C具备多种故障安全特性，能有效应对各种异常情况：

• LIN短路到 (V{Battery}) 或GND时，会有相应的限流和保护动作，过热时会关闭输出，温度恢复后再开启，且不影响 (V{CC}) 调节器工作。
• LIN到 (V_{Batt}) 断开时，反向电流极低，适合部分从节点由电池或点火供电的总线系统。
• VCC短路时，会限制输出电流，NRES发出复位信号，IC进入故障安全模式，过热时也会关闭输出再恢复。
• EN、TXD引脚在断开时有相应的电阻确保收发器进入隐性模式，防止异常通信。

七、电压调节器

电压调节器需要外部电容进行补偿和平滑干扰，建议使用 (C>1.8 mu F) 的电解电容和 (C = 100nF) 的陶瓷电容，客户可根据应用调整电容值。特殊的SO8封装可实现 (R{thja }) 为80K/W，建议将引脚3连接到印刷板上的宽GND板以实现良好的散热。为微控制器编程时，可在断开系统基础芯片VS引脚的情况下，通过外部电源为 (V{CC}) 输出供电，不会影响系统基础芯片。

八、电气特性

文档详细列出了各引脚和参数在不同条件下的电气特性，包括不同模式下的供电电流、引脚电压阈值、调节器输出电压、负载调节、电源纹波抑制等，这为我们的电路设计和性能评估提供了准确的数据依据。在实际设计中，我们要根据具体的应用场景和要求，合理选择和参考这些电气参数，以确保产品的性能和稳定性。

九、订购与封装信息

产品有不同的型号可供选择，如ATA6623C - GAQW（3.3V LIN系统基础芯片）和ATA6625C - GAQW（5V LIN系统基础芯片），均采用无铅、4k、编带包装的SO8封装。同时，文档还提供了SO8封装的详细尺寸信息，方便我们进行PCB布局设计。

十、总结

Atmel的ATA6623C/ATA6625C LIN总线收发器凭借其丰富的功能、出色的性能和可靠的保护机制，在汽车电子等需要LIN总线通信的领域具有很大的应用潜力。在实际的电子设计中，我们可以充分利用其特性来开发出高性能、高可靠性的LIN总线节点，为系统的稳定运行提供有力保障。大家在使用过程中如果遇到任何问题，或者有不同的应用经验，欢迎在评论区交流分享。