隨著汽車電動化和智能化不斷的發(fā)展，汽車車身控制模塊需要對包括門鎖、車窗、各種傳感器、內飾和外飾照明、雨刮器和轉向燈等控制信號及時檢測。

在實際應用中，需要檢測的數(shù)量有幾十甚至上百個。針對該應用，帝奧微推出國內首款車規(guī)級多路開關檢測接口(Multiple Switch Detection Interface)產(chǎn)品DIA74124，可滿足汽車和工業(yè)應用中的多檔位模擬開關和數(shù)字開關的檢測，實現(xiàn)集成化且靈活的多開關檢測解決方案。

01.典型應用

DIA74124是一款24通道MSDI器件，器件內置一個10位ADC和一個比較器，集成可配置6個檔位的濕性電流功能，支持連續(xù)模式和輪詢模式檢測；內置電源自檢、過壓欠壓報警、過溫報警等功能，器件支持SPI數(shù)字接口。24通道輸入信號均可承受-24V到40V的電壓范圍。器件采用TSSOP-38引腳封裝，符合AEC-Q100規(guī)范，適用于汽車標準的Grade1溫度范圍(-40°C至125°C)。

DIA74124可監(jiān)控多達 24 路開關信號輸入，其中 10 路輸入可以配置用于接地或接電池的開關(IN0-IN9)。工作電壓范圍4.5V到36V。

圖2：DIA74124產(chǎn)品內部框圖

02.產(chǎn)品優(yōu)勢

1.)節(jié)省系統(tǒng)PCB尺寸50%以上

DIA74124單芯片集成了濕性電流、ADC和比較器、多路復用開關，內置ESD保護等功能。多路開關信號檢測電路外部分立元件器數(shù)量少。分立方案和MSDI方案對比如下：

圖3：使用3個8:1復用開關方案

圖4：使用MSDI方案

相比于分立方案，實現(xiàn)24通道開關信號檢測方案優(yōu)勢如下：

2.)幾十微安功耗輪詢檢測模式

DIA74124支持兩種檢測模式：連續(xù)模式和輪詢模式。

在連續(xù)模式下，每個使能通道的濕性電流持續(xù)施加，如圖5所示。而在輪詢模式下，濕性電流施加于檢測通道的時間可配置 64μs~2048μs 共13個檔位，如圖6所示。在連續(xù)或輪詢模式下，當檢測端口狀態(tài)有變化時，DIA74124會根據(jù)用戶設置產(chǎn)生中斷，并上報給MCU。

由于DIA74124具備靈活的通道檢測和報警功能，極大釋放了MCU在通道輪詢檢測方面的資源，支持將MCU配置為休眠狀態(tài)。同時，芯片輪詢模式下工作電流為幾十微安，配合MCU的休眠模式可以達到系統(tǒng)級低功耗的效果。

圖5：連續(xù)工作模式

圖6：輪詢工作模式

3.)支持濕性電流

DIA74124每路輸入可配置6個檔位的濕性電流：（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和15mA）。使用較大檔位的濕性電流能在開關接觸點閉合瞬間，形成微弱電火花，燒蝕接觸表面的氧化層和雜質，避免發(fā)生機械接觸點閉合時開路。

內置濕性電流源具有較高精度，隨電源電壓波動變化小，可以更靈活和精確的檢測外部開關狀態(tài)，特別是多檔位模擬開關的狀態(tài)。內置濕性電流，節(jié)省了外圍分立器件電路，使得開發(fā)人員的電路設計和調試更簡單。

圖7：濕性電流，ADC和比較器功能

4.)內置ADC和比較器

DIA74124內置一個10-bit ADC轉換器和一個比較器。ADC用于模擬開關信號檢測，每一路可以在ADC滿量程范圍內根據(jù)應用設置2-5個檢測閾值。比較器用于數(shù)字開關信號檢測，可以設置4個檢測閾值。每個通道根據(jù)應用都可配置為ADC或比較器檢測方式。ADC也可用于系統(tǒng)電路中電源電壓回采或者傳感器模擬信號采樣測量。

ADC或比較器檢測模式，均可將檢測值或與閾值比較后的高、低狀態(tài)分別存于指定寄存器，以便MCU通過SPI接口讀取。

5.)檢測口可承受高壓和負壓

DIA74124工作電壓范圍為4.5V到36V，可以直接從車上12V供電?？紤]汽車在12V電源跳變的復雜工況及需要滿足ISO16750測試，DIA74124的24通道可承受-24V到40V的電壓范圍，輸入信號通路上無需使用更多的防反和分壓器件。器件還支持OTP，OVP，UVP保護功能。

6.)SPI接口和中斷功能

DIA74124支持最高4MHz SPI接口。加上中斷管腳和復位管腳，器件和MCU的通訊僅需要使用6個GPIO，大大減少了MCU的管腳使用數(shù)量。

器件配合中斷喚醒MCU功能，能實現(xiàn)更低功耗的整體系統(tǒng)方案。

信號檢測中，在第一次檢測循環(huán)結束后產(chǎn)生第一個中斷信號，在隨后的檢測周期中，開關狀態(tài)變化、電源過壓、欠壓、芯片過溫等均可被靈活設置為中斷源，MCU可實時讀取以上中斷源的狀態(tài)。

03.主要功能特性

?符合AEC-Q100規(guī)范

?供電電壓范圍：4.5-36V

?24通道輸入信號可承受-24V到40V的電壓范圍

?可配置6檔位濕性電流（0mA、1mA、2mA、5mA、10mA 和 15mA）

?支持連續(xù)工作模式和輪詢工作模式

?器件內置10 bitADC和比較器

?支持4MHz的SPI通信接口

?輪詢模式下工作電流幾十微安

?封裝尺寸: TSSOP-38

高性能模擬開關和IO擴展器件作為帝奧微信號鏈的“硬核”產(chǎn)品之一，經(jīng)過不斷的技術升級與突破，產(chǎn)品眾多，性能優(yōu)越，國內市占率第一。目前已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品包含通用模擬開關、高速MIPI開關、高速USB開關、高保真音頻開關等。DIA74124已經(jīng)正式送樣，廣泛應用于汽車BCM/ZCU/BMS等產(chǎn)品上多路信號檢測，也可應用于工業(yè)IO模塊等產(chǎn)品。更多產(chǎn)品信息請關注帝奧微公眾號。

帝奧微（688381.SH）

江蘇帝奧微電子股份有限公司是一家專注于從事高性能模擬芯片的研發(fā)、設計和銷售的集成電路設計企業(yè)，核心管理團隊來自于仙童半導體（Fairchild Semiconductor），均擁有超過十五年以上的從業(yè)經(jīng)驗。

帝奧微產(chǎn)品主要分為信號鏈模擬芯片和電源管理模擬芯片兩大系列，主要應用于汽車電子、消費電子、通訊設備、工業(yè)以及醫(yī)療器械等領域。憑借優(yōu)異的技術實力、產(chǎn)品性能和客戶服務能力，公司產(chǎn)品已進入眾多知名終端客戶的供應鏈體系，如比亞迪、OPPO、小米、VIVO、Qualcomm、Google、Samsung等。

帝奧微獲得多項政府資質和行業(yè)獎項，包括國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術企業(yè)、國家知識產(chǎn)權優(yōu)勢企業(yè)、江蘇省工程技術研究中心、江蘇省民營科技企業(yè)、2024中國IC設計TOP10模擬芯片公司、2024年度卓越影響力IC設計企業(yè)獎、2024年度硬核汽車芯片獎、全球電子成就獎之2024年度杰出創(chuàng)新企業(yè)、2024年度電源管理/電壓轉換器產(chǎn)品—DIA82901等。