道路车辆 局域互联网络（LIN） 第7部分：电气物理层一致性测试规范

GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-7:2016

引言

GB/TXXXX标准定义了使用案例、通信协议和车辆通信网络的局域互联网络的物理层需求。

所提到的LIN协议是一种基于汽车的低速通用异步收发器的网络，它的一些关键特性四基于信号通

信，基于调度表的帧传输，主从通信错误检测，节点配置和诊断服务传输。

LIN协议适用于低成本的汽车控制应用，比如门模块和空调系统。作为车辆低速控制应用的通信基

础设施，它能提高以下功能：

——基于信号在不同节点的应用程序之间交换信息；

——比特率支持1kbit/s到20kbit/s；

——基于确定性调度表的帧通信；

——唤醒和休眠LIN网络的网络管理方案；

——提供错误处理和错误信号的状态管理；

——传输层支持大数据的传输（例如诊断服务）；

——如何处理诊断服务的规范；

——电气物理层规范；

——描述从节点属性的节点描述语言；

——描述通信行为的网络描述文件；

——应用程序接口；

GB/TXXXX标准基于ISO/IEC7498-1中规定的开发系统互连基本参考模型，该模型将通信系统架构

分为七层。

该模型将数据通信架构分为七层，即（自上而下）应用层（7层）、表示层、会话层、传输层、网

络层、数据链路层和物理层（1层）、这些层的子集都应用在GB/TXXXX中（所有部分）。

GB/TXXXX标准区分了由一层提供给它上面一层的服务和该层用来在它的对等实体之间发送消息

的协议。这种区分的原因主要是为了服务，尤其是应用层服务和传输层服务，也用于除LIN以外的其他

类型的网络，因此协议对服务的使用者是隐藏的，并且如果有特殊的系统需求，可以修改协议。

GB/TXXXX标准提供了支持以下相关要求实施所需的所有文件和参考材料：

——GB/TXXXX.1：本部分概述了GB/TXXXX系列标准和结构及使用案例定义和供所有后续部

分使用的公共资源集（定义、引用）；

——GB/TXXXX.2：本部分规定了在LIN节点之间传输消息的PDU传输协议网络层要求；

——GB/TXXXX.3：本部分规定了在抽象逻辑层上实现LIN协议的要求及与硬件相关的规则；

——GB/TXXXX.4：本部分规定了互连协议的实现所需的有效硬件组件的实现要求；

——GB/TXXXX.5：本部分规定了LIN应用程序协议接口（API）以及节点配置和标识服务。节点

配置和标识服务在API中进行定义，定义了从节点的配置方式和从节点如何使用标识服务；

——GB/TXXXX.6：本部分规定了根据第2部分和第3部分检查LIN协议实现的一致性，包括对

数据链路层、网络层和传输层的测试；

——GB/TXXXX.7：本部分规定了根据第4部分检查LIN电气物理层实现（抽象逻辑层）一致性

的测试。

——GB/TXXXX.8：本部分规定了LIN通信系统直流电源线电气物理层(EPL)的实现要求和EPL的

符合性测试计划。

II

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道路车辆局域互联网络第7部分：电气物理层一致性测试规范

1范围

本文件规定了LIN总线通信系统的电气物理层（EPL）一致性测试。

本文件适用于标准化方法验证LIN总线驱动器是否符合GB/TXXXX.4，主要是确保系统环境中不同

来源的LIN总线驱动器的互操作性。

注：1.测试参考了ISO9646和ISO17987-4。

2.本文件提供了所有必要的技术信息，以确保即使在不同的测试系统上，测试结果也是一致的，前提是特定的

测试套件和测试系统符合本文件的规定。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/TXXXX.4道路车辆局域互连网络第4部分：12V/24V电气物理层规范（Roadvehicles—

LocalInterconnectNetwork(LIN)—Part4:Electricalphysicallayer(EPL)specification12V/24V，IDT）

GB/TXXXX.6道路车辆局域互连网络第6部分：协议一致性测试规范（Roadvehicles—Local

InterconnectNetwork(LIN)—Part6:Protocolconformancetestspecification，IDT）

3术语、定义、符号和缩略语

3.1术语和定义

GB/TXXXX.4和GB/TXXXX.6界定的术语和定义适用于本文件。

3.2符号

下列符号适用于本文件。

%百分比

µs微秒

C1/2电容

CCOMMON通信线路的电容

C′LINE线电容

CBUS总线总电容

CMASTER主节点电容

CREF参考电容

CRXDRXD电容（LIN接收器，RXD电容负载条件）

CSLAVE从节点电容

∈数学符号：替换为“是xxx的元素”

d2V/dt2电压的二阶导数（V2/s2）

1

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di/dt瞬时电流变化率（A/S）

D1/2二极管

Dser_int收发器IC内部串联二极管

Dser_master主节点串联二极管

FTS测试系统位速率

IBUS进入ECU总线中的电流

IBUS_LIM将总线驱动至显性状态（VBUS=进入ECU总线线路的VBAT_max）驱动器的电流限制

IBUS_NO_BAT当VBAT断开时ECU总线中的电流

IBUS_NO_GND当VGND_ECU断开时ECU总线中的电流

IBUS_PAS_dom当LIN总线从显性状态到驱动关闭（被动）时，ECU总线线路中的电流(12VLINdevices：

VBUS=0V和VBAT=12V；24VLINdevices：VBUS=0V和VBAT=24V)

IBUS_PAS_rec当LIN总线从隐性状态到驱动关闭（被动）时，ECU总线线路中的电流(12VLINdevices：

8V<VBAT<18V；8V<VBUS<18V；VBUS≥VBAT；

24VLINdevices：16V<VBAT<36V;16V<VBUS<36V；VBUS≥VBAT)

GNDDeviceECU的GND（地）

kΩ千欧

kbit/s千比特每秒

LENBUSLIN总线线束总长度

LINBusLIN网络

ms毫秒

nF纳法

pF皮法

pF/m皮法每米(负载电容)

R1/2电阻

RCOMMON通信线路的电阻

RBUS总线总电阻，包含所有从节点和主节点电阻

RBUS=RMASTER||RSLAVE_1||RSLAVE_2||～||RSLAVE_N

RREF参考电阻

Rmaster主节点电阻

Rpull_up上拉电阻

Rslave从节点电阻

tBFS字节场同步时间

tBIT基础位时间

tEBS最早位采样时间

trx_pd接收方的传播延时

trx_sym接收方传播延时的对称性，接收方上升沿传播延时

tLBS最后位采样时间

trx_pdf(1)接收节点1在LIN总线下降沿（隐性位到显性位）的传播延时时间

trx_pdf(2)接收节点2在LIN总线下降沿（隐性位到显性位）的传播延时时间

trx_pdr(1)接收节点1在LIN总线上升沿（显性位到隐性位）的传播延时时间

trx_pdr(2)接收节点2在LIN总线上升沿（显性位到隐性位）的传播延时时间

tSR采样窗口重复时间

THDom(max)接收节点最大显性阈值（电压）

2

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THDom(min)接收节点最小显性阈值（电压）

THRec(max)接收节点最大隐性阈值（电压）

THRec(min)接收节点最小隐性阈值（电压）

V电压

VANODE二极管的阳极电压

VBATECU电源连接器上的电压

VBATTERY车辆蓄电池连接器上的电压

VBS1/2电源偏移电压

VBUSLIN总线上的电压

VBUS_CNT接收方阈值中心点

VBUS_dom接收方显性电压

VBUS_rec接收方隐性电压

VCATHODE二极管阴极电压

VCC1/2电源正极供电电压（例如5V）

VD1/2二极管阴极电压

VDom显性电压

VGND1/2地偏移

VGND_BATTERY蓄电池接地电压

VGND_ECU本地ECU接地连接器相对于车辆蓄电池接地连接器（VGND_BATTERY）的电压

VHYS接收方滞后电压

VIUTIUT供电引脚电压

VPS1/2远程电压1或远程电压2

VRec隐性电压

VSerDiode串联二极管的电压降

VShift_BAT电源偏移

VShift_Difference电源偏移和地偏移的差异

VShift_GND地偏移

VSUP收发器电源引脚上的电压

VSUP_NON_OP设备不被破坏的电压；不保证设备正常运行

Vth_dom接收方隐性到显性LIN总线边沿阈值电压

Vth_rec接收方显性到隐性LIN总线边沿阈值电压

ΔF/FNom相比于标准位速率偏差

τ时间常数

Ω欧姆

3.3缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AC：交流（Alternatecurrent）

API：应用程序接口（Applicationprogrammersinterface）

ASIC：专用集成电路（Applicationspecificintegratedcircuit）

BFS：字节场同步（Bytefieldsynchronization）

DC：直流（Directcurrent）

EBS：最早位采样（Earliestbitsample）

3

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EMC：电磁兼容（Electromagneticcompatibility）

EMI：电磁干扰（Electromagneticinterference）

EPL：电气物理层（Electricalphysicallayer）

ESD：静电放电（Electrostaticdischarge）

GND：地（Ground）

IUT：测试中的实施（Implementationundertest）

LBS：最新位采样（Latestbitsample）

Max.：最大（Maximum）

Min.：最小（Minimum）

no.：序号（Number）

OSI：开放系统互联（Opensystemsinterconnection）

PDU：协议数据单元（Protocoldataunit）

RC：RC时间常数τ（τ=CBUS×RBUS）（RCtimeconstantτ(τ=CBUS×RBUS)）

RX：收发器的Rx引脚（Rxpinofthetransceiver）

RXD：接收数据（Receivedata）

SBC：系统基础芯片（Systembasischip）

SR：采样窗口重复（Samplewindowrepetition）

TRX：收发器（Transceiver）

TX：收发器的TX引脚（TXpinofthetransceiver）

TXD：发送数据（Transmitdata）

Typ：典型的（Typical）

UART：通用异步收发器（Universalasynchronousreceivertransmitter）

4约定

GB/TXXXX(所有部分)是基于OSI服务公约(ISO/IEC10731)中规定的物理层、数据链路层、网络和

传输协议以及诊断服务。

5具有RX和TX接入的12VLIN设备电气物理层

本章适用于A类和B类设备。

5.1测试规范概述

5.1.1测试用例组织

本章首先描述了每个测试用例的意图及简短解释。在执行测试之前，测试系统应设置为5.2中描述

的初始状态。

每个测试用例的测试过程和响应以图表的形式描述。表1是一个典型测试描述，定义了测试用例组

织。

表1测试用例组织

4

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IUT节点作A/B/C类设备作为主节点或者从节点或者主从相应的测试序号TCx，TCy，其中x和y是测试用

为节点例序号

参数：

节点数量执行测试的节点数量

总线负载用来仿真一个LIN网络

工作条件：

IUT的工作模式（例如正常模式，低功耗模

IUT模式

式，…）。

初始状态

TX信号开始测试时TX引脚的状态。

与LIN引脚的隐性/显性电平相对应的Rx引脚的逻

RX信号

辑输出电压，取自IUT的数据手册。

VBAT，VSUP，VIUT，VCC，VPS1/2，VBUS电压值

失效为了将故障设置为

GND偏移电压值

测试步骤描述测试过程。

响应描述预期的结果，以决定测试是通过还是失败。

参考对应GB/TXXXX.4相应序号

IUT可以是主节点或者从节点ECU，也可以是一个独立的收发器芯片。RX、TX和VSUP信号可提供

用于测试执行。建议使用RX/TX访问进行测试，如果无法访问RX/TX，那么根据规范来看，允许不访问

RX/TX执行测试（见第6章）。根据IUT类型的不同，ECU的供电电压是VBAT，芯片的供电电压是VSUP，

在本文中均描述为VIUT。

5.1.2测量和信号生成要求

表2定义了测量和信号生成的要求。

表2测量和信号生成的要求

信号生成：上升/下降时间＜20ns（方波）、＜40ns（三角）

频率20ppm

抖动＜25ns

信号测量动态信号示波器100MHz上升时间≤3.5ns

静态信号直流电压0.5%

直流电流0.6%

阻抗0.5%

电源（VBAT、VSUP、VIUT、VCC、分辨率10mV/1mA

VPS1/2、VBUS）精度值的0.2%

5.2工作条件—校准

5.2.1电气输入/输出：LIN协议

这里定义了每个测试用例的初始配置，每个测试用例中都指定了单个测试的任何要求。

表3定义了电气输入/输出的初始状态。

表3电气输入/输出的初始状态

5

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参数

节点数量1

总线负载—

工作条件：

初始状态IUT模式设置为正常/激活模式

TX信号隐性

VBAT、VSUP、VIUT、VCC、VPS1/2、VBUS每次测试单独定义

失效无失效

GND偏移0V

5.2.2[EPL–CT1]工作电压范围

该测试应通过正确接收显性位来确保在有效的电源电压范围内的正确操作。因此，具有递增/递减

电压斜率的IUT被提供。

图1表示了测试系统“RX和TX接入的工作电压范围”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP/VBAT]

RX被执行测试单元

TXLIN脉冲生成器

GND

测量

图1测试系统：RX和TX接入的工作电压范围

表4定义了测试系统“RX和TX接入的工作电压范围”。

表4测试系统：RX和TX接入的工作电压范围

B类设备作为主节点或者从节点

IUT节点作为[EPL-CT1].1，[EPL-CT1].2

A类设备

工作条件：

初始状态

VIUT：[VSUP/VBAT]表5

测试步骤如表5中定义，在VSUP/VBAT上设置电压斜率。LIN信号由10kHz占空比为50%的方波信号驱

6

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动，电压摆幅为18V。IUT应处于工作/激活模式。

响应IUT的RX引脚应出现10kHz的信号。允许的最大偏差为10%（时间、电压），见图2。

参考GB/TXXXX.4中表10的参数9、参数10

图2表示了测试系统“工作电压范围”的RX响应。

触发点

Δt=±10%tBIT(5μs，20kbit/s)

2×t(100μs，20kbit/s)

BIT

图2测试系统：工作电压范围的RX响应

表5定义了“工作电压斜率”的测试用例。

表5测试用例：工作电压斜率

EPL-CT-TCVIUT范围：[VSUP范围/VBAT范围]信号斜率

[EPL-CT1].1[7.0V，18V]/[8.0V，18V]0.1V/s

[EPL-CT1].2[18V，7.0V]/[18V，8.0V]0.1V/s

5.2.3阈值电压

5.2.3.1概述

本组测试用于检查IUT的接收器阈值电压是否在整个指定的工作电源电压范围内正确实现。LIN总

线电压通过缓升/降电压驱动，检查整个显性和隐性信号区域相对于施加的电源电压。在5.2.3.2和5.2.3.3

中，根据测试用例，信号应持续保持在隐性或显性水平。在5.2.3.4中，检测到RX输出转换。图3显示了

LIN总线上的三角信号。

A周期T=1/f

幅度

（信号范围）

频率f=20Hzt

对称性：50%

图3LIN总线上的三角信号

5.2.3.2[ELP-CT2]IUT作为接收器：在VSUP处的VBUS_dom（下降）

7

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图4表示了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_dom（下降）下”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP]

RX被执行测试单元

TXLIN脉冲生成器

GND

测量

图4测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_dom（下降）

表6定义了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_dom（下降）”。

表6测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_dom（下降）

IUT节点作为A类设备[EPL-CT2].1，[EPL-CT2].2，[EPL-CT2].3

工作条件：

初始状态

VIUT：[VSUP]表7

测试步骤向总线中发送频率是20Hz对称性是50%的三角信号（见图3）。

响应在三角信号下降过程中，IUT会在RX上生成一个显性或者隐性值，见图7。

GB/TXXXX.4中表10的参数17、参数18

参考

GB/TXXXX.4中图4

表7定义了测试用例LIN总线上三角信号下降斜率。

表7测试用例：LIN总线上三角信号下降斜率

EPL-CT-TCVIUT：[VSUP]信号范围期望的RX信号

[18V，4.2V]隐性

[ELP-CT2].17V

[2.8V，-1.05V]显性

[18V，8.4V]隐性

[ELP-CT2].214V

[5.6V，-2.1V]显性

[20.7V，10.8V]隐性

[ELP-CT2].318V

[7.2V，-2.7V]显性

5.2.3.3[EPL-CT3]IUT作为接收器：在VSUP处的VBUS_rec（上升）

8

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图5表示了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_rec（上升）”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP]

RX被执行测试单元

TXLIN脉冲生成器

GND

测量

图5测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_rec（上升）

表8定义了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_rec（上升）”。

表8测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS_rec（上升）

IUT节点作为A类设备[EPL-CT3].1，[EPL-CT3].2，[EPL-CT3].3

工作条件：

初始状态

VIUT：[VSUP]表9

测试步骤向总线中发送频率是20Hz对称性是50%的三角信号（见图3）。

响应在三角信号下降过程中，IUT会在RX上生成一个显性或者隐性值，见图9。

GB/TXXXX.4中表10的参数17、参数18

参考

GB/TXXXX.4中图4

表9定义了测试用例LIN总线上三角信号上升斜率。

表9测试用例：LIN总线上三角信号上升斜率

EPL-CT-TCVIUT：[VSUP]信号范围期望的RX信号

[-1.5V，2.8V]显性

[EPL-CT3].17V

[4.2V，18V]隐性

[-2.1V，5.2V]显性

[EPL-CT3].214V

[7.8V，18V]隐性

[-2.7V，7.2V]显性

[EPL-CT3].318V

[10.8V，20.7V]隐性

5.2.3.4[EPL-CT4]IUT作为接收器在VSUP处的VBUS

9

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该测试应验证接收器阈值的对称性，因此通过调整VBUS来测试接收器阈值。

图6表示了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP]

RX被执行测试单元

TXLIN脉冲生成器

GND

测量

图6测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS

表10定义了测试系统“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS”。

表10测试系统：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS

IUT节点作为A类设备[EPL-CT4].1，[EPL-CT4].2，[EPL-CT4].3

工作条件：

初始状态

VIUT：[VSUP]表11

测试步骤向总线中发送频率是20Hz对称性是50%的三角信号（见图3）。

当LIN总线电压上升时，IUT的RX输出应从显性切换到隐性，当LIN总线电压下降时，IUT的

RX输出应从隐性切换到显性。

响应RX输出转换应当符合如下条件：

—VBUS_CNT=(Vth_dom+Vth_rec)/2在(0.475～0.525)×VSUP范围内；

—VHYS=Vth_rec–Vth_dom应小于0.175×VSUP。

参考GB/TXXXX.4中表10的参数19、参数20

表11定义了“IUT作为接收器在VSUP处的VBUS”的测试用例。

表11测试用例：IUT作为接收器在VSUP处的VBUS

EPL-CT-TCVIUT：[VSUP]信号范围

[-1.05V，8.05V]上升

[ELP-CT4].17V

[8.05V，-1.05V]下降

[ELP-CT4].214V[-2.1V，16.1V]上升

10

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[16.1V，-2.1V]下降

[-2.7V，20.7V]上升

[ELP-CT4].318V

[20.7V，-2.7V]下降

5.2.4[EPL-CT-5]VSUP_NON_OP的变化

应在本测试中检查在欠压和过压条件下，IUT是否会影响总线。

图7表示了测试系统“VSUP_NON_OP的变化”的测试配置。

远程可调供电电源1远程可调供电电源2

VPS1VPS2

VIUT:[VSUP/VBAT]D

R

RX被执行测试单元

TXLIN

GND

测量

图7测试系统：VSUP_NON_OP的变化

表12定义了测试系统“VSUP_NON_OP的变化”。

表12测试系统：“VSUP_NON_OP的变化”

B类设备作为主节点[EPL-CT5].1

IUT节点作为B类设备作为从节点[EPL-CT5].2

A类设备[EPL-CT5].3

工作条件：

VIUT：[VSUP/VBAT]VIUT信号以1V/s的斜率进行变化，范围定义见表13

初始状态

VIUT；VPS2见表13

总线负载见表13

在VIUT上设置一个电压斜率（上升和下降）。在VIUT1=40V时，激励持续t=30s。如果提供了内

测试步骤

部上拉或应用了隐性电平，则TX信号应保持打开状态。

LIN总线上不应出现显性状态。

响应测试中IUT不能被损坏。

之后的隐性电压应与之前的隐性电压最大偏差应为±5%。

参考GB/TXXXX.4中表10参数11

表13定义了“VSUP_NON_OP的变化”的测试用例。

表13测试用例：VSUP_NON_OP的变化

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EPL-CT-TCVIUT范围：[VSUP范围/VBAT范围]VSP2总线负载

[ELP-CT4].1[-0.3V，8V]，[18V，40V]18V60k+二极管（1N4148）

[ELP-CT4].2[-0.3V，8V]，[18V，40V]18V1.1k+二极管（1N4148）

[ELP-CT4].3[-0.3V，8V]，[18V，40V]18V1.1k+二极管（1N4148）

5.2.5若干条件下的IBUS

5.2.5.1[EPL-CT6]显性状态（驱动）的IBUS_LIM

此测试检查输出阶段的驱动能力。LIN驱动应按照LIN标准将LIN总线拉到一定电压以下。电流限制

是间接测量的。

图8表示了测试系统“显性状态（驱动）的IBUS_LIM”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP/VBAT]

RX被执行测试单元

IBUSRMEAS

脉冲生成器TXLIN

GND

测量

图8测试系统：显性状态（驱动）的IBUS_LIM

表14定义了测试系统“显性状态（驱动）的IBUS_LIM”。

表14测试系统：显性状态（驱动）的IBUS_LIM

B类设备作为主节点

IUT节点作为B类设备作为从节点[EPL-CT6].1

A类设备

工作条件：

初始状态VIUT：[VSUP/VBAT]见表15

RMEAS

测试步骤LIN引脚通过RMEAS连接到VIUT。TX信号由占空比为50%的方波信号(T=10ms)驱动。

LIN总线应显示方波信号。

响应对于接收器，总线显性电平应低于TH_DOM=0.251×VIUT=4.518V。

对于ECU，总线显性电平应低于TH_DOM=0.251×(VIUT-1V)=4.267V。

参考GB/TXXXX.4中表10、参数12

表15定义了测试用例“显性状态（驱动）的IBUS_LIM”。

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表15测试用例：显性状态（驱动）的IBUS_LIM

EPL-CT-TCVIUT：[VSUP/VBAT]RMEAS

[ELP-CT6].118V440Ω（0.1%）

5.2.5.2[EPL-CT7]IBUS_PAS_dom：隐性状态的IUT：VBUS=0V

此测试用例旨在测试在LIN总线的显性状态期间输入到节点的漏电流IBUS_PAS_dom。

图9表示了测试系统“IBUS_PAS_dom隐性状态的IUTVBUS=0V”的测试配置。

远程可调供电电源

VPS

VIUT:[VSUP/VBAT]

RX被执行测试单元

IBUSRMEAS

TXLIN

GND

测量

图9测试系统：IBUS_PAS_