Kommunikation EMV-Untersuchungen am FlexRay-Transceiver

Beim praktischen Einsatz des Datenübertragungssystems FlexRay im Rahmen von modernen Automobilen sollen wesentliche Eigenschaften von Komponenten untersucht und optimiert werden. Daher befasst sich dieser Beitrag mit der systematischen Vorgehensweise. Ein wirkungsvolles Werkzeug dabei ist die Simulation im Zeit- und im Frequenzbereich. Einerseits geht es um die möglichst fehlerfreie Übertragung der Nutzsignale, andererseits um das EMV-Verhalten.

Die digitale Schnittstelle zwischen Kommunikations-Controller und FlexRay-Transceiver fordert auf Grund des höheren Takts des FlexRay-Systems eine detaillierte Berücksichtigung des Ausgangsverhaltens des RxD-Pins des FlexRay-Transceivers sowie dessen Peripherie. In diesem Fall spielen die EMV-Aspekte eine maßgebliche Rolle. Andererseits hat das Layout- Design eine bedeutende Auswirkung auf die Signalintegrität des RxD-Signals. Zur Beurteilung dieser Gesichtspunkte werden verschiedene Feld- und Netzwerksimulationen durchgeführt. Basis für die EMV-Untersuchung der Schnittstelle zwischen Transceiver und Kommunikations-Controller ist im Prinzip die Zusammenstellung der relevanten elektrischen Parameter.

Während Bild 1 die Systemstruktur zeigt, geht Bild 2 auf die entsprechende Schnittstelle ein. Dabei wird der Ausgangs-Pin RxD des FlexRay-Transceivers durch eine digitale Quelle US mit ihrem Ausgangswiderstand RRxDout nachgebildet. Die Streifenleitung der entsprechenden Schnittstelle wird hier durch eine Leitung mit einem Wellenwiderstand von Zw = 50 Ω und einer Leitungslänge von l = 15 cm modelliert. Der RxD-Pin des Kommunikations- Controllers wird mittels seines Eingangswiderstands berücksichtigt, dessen Wert bei 10 kΩ liegt. Der Ausgangswiderstand des RxD-Pins und der Wellenwiderstand der Streifenleitung bilden einen Spannungsteiler, der in Verbindung mit dem RxD-Signal das EMV-Verhalten mitbestimmt.