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CAN收發(fā)器發(fā)展歷程

2018-05-16
關(guān)鍵詞: CAN 收發(fā)器 NXP

  在CAN通信中,,收發(fā)器起到了十分相當(dāng)特別的作用,。目前市面的收發(fā)器型號也是不計其數(shù),,本文則是根據(jù)收發(fā)器的發(fā)展,簡單介紹幾款收發(fā)器的特點(diǎn),。

  很多年前,,NXP的CAN收發(fā)器幾乎在每一個CAN節(jié)點(diǎn)上都看的到,當(dāng)時最常見的型號就是PCA82C250,。

  曾有工程師較為全面的總結(jié)了一下PCA82C250的主要特點(diǎn),,1、高速率(1Mbit/s),;2,、能夠完全兼容ISO11898;3,、有低電流待機(jī)模式且存在過熱保護(hù),;4、采用斜率控制,,降低射頻干擾,;5、總線上至少可掛110個節(jié)點(diǎn),,且節(jié)點(diǎn)未上電時不會干擾總線,。

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  后來,PCA82C250升級為PCA82C251,,常規(guī)上來看,,兩個型號是完全的pin對拼替換,但是根據(jù)整體性能而言,,PCA82C251還是做了一些修改,。例如,1,、在系統(tǒng)額定電源上,,由原型號的12V改為24V供電;2,、CANH\CANL電壓承受范圍由-8V-18V改為-40V-40V,;3、瞬間高壓承受能力也提高到-200V-200V,;之后,,大部分用戶在選型時更多選擇PCA82C251,也是因?yàn)樗陔[性狀態(tài)下的拉電流更小,,在掉電情況下的總線輸出特性有一定改善,。

  然而,汽車電子行業(yè)的發(fā)展也在推動收發(fā)器的更新和換代。此時,,基于JFET的TJA系列開始走上歷史舞臺,。

  最常見的TJA就是TJA1040和TJA1050,我司的工程師也曾對其特征進(jìn)行了簡要總結(jié):

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  圖1 對比圖

  那么TJA1040/1050與PCA82C250/251究竟有哪些功能上的區(qū)別,?

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  我們以TJA1040和PCA82C251為例,,同作為高速的收發(fā)器,主要的不同點(diǎn)主要是以下幾點(diǎn):1,、在無源的狀態(tài)下,,TJA1040相當(dāng)于脫離總線,在性能上更加良好,;2,、PCA82C251具有斜率控制,而TJA1040則是固定斜率控制,。具體區(qū)別可參考引腳設(shè)計,。3、PCA82C251不具備TXD顯性超時保護(hù)功能,,而TJA1040在這一點(diǎn)上做的不錯,;4、正常工作模式下,,PCA82C251的收發(fā)功率不大,,但是TJA1040的則更小,最大消耗15uA,;5,、輸出的差分電壓,PCA82C251是1V-5V,,TJA1040則是1.5V-3V;除此以外在靜電保護(hù)上TJA1040也會更勝一籌,。

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  圖2 兩者的結(jié)構(gòu)圖對比

  針對于這兩個型號的產(chǎn)品,,根據(jù)數(shù)據(jù)手冊給出的資料,PCA82C251的最低波特率是5kbps,,TJA1040的最低波特率是40kbps,,如果使用低波特率的用戶基本上不能進(jìn)行直接替換。為了得到更多的對比結(jié)果,,我司也曾用CANScope進(jìn)行測量,,對其性能進(jìn)行驗(yàn)證對比。

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  圖3 PCA82C250/1 1Mbps眼圖

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  圖4 TJA1040/1050T 1Mbps波形

  從特性來說,,PCA82C251在高速波特率下過沖很嚴(yán)重,,在進(jìn)行CE認(rèn)證時通不過認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),而TJA1040的電磁輻射就小的多,波形非常完美,,EMI輻射很小,,而且波特率精準(zhǔn)度搞。

  所以,,目前大多隔離CAN收發(fā)器里主要使用的收發(fā)器也是TJA1040/1050系列,,例如TJA1051T、TJA1042T,、TJA1043T,、TJA1044GT等等。包含的的隔離CAN收發(fā)器型號則有CTM1051系列,,CTM8251系列等等,。

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  圖5 CAN隔離模塊

  基于各收發(fā)器的特性,隔離收發(fā)器的特點(diǎn)則是:1,、波特率支持5K~1Mbps或40K~1Mbps,;2、工作溫度-40~85℃或-40~105℃,;3,、隔離電壓:2500VDC 或3500VDC;4,、Mini小體積或標(biāo)準(zhǔn)模塊化封裝,;5、外殼及灌封材料符合 UL94 V-0 標(biāo)準(zhǔn),;6,、具有極低電磁輻射和高的抗電磁干擾性;

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  圖6 超小體積CTM1051M

  目前業(yè)內(nèi)首款器件車規(guī)級隔離CAN收發(fā)器CTM1051Q也是使用了TJA1051作為CAN收發(fā)器


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