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深入探析CAN收发器各项参数

ZLG致远电子 2018-12-15 09:34 次阅读

CAN收发器是连接CAN控制系统与CAN总线网络的桥梁,当选型CAN收发器时应该注意哪些参数?本文将带大家深入的了解收发器的每项参数与其在实际应用中的意义。输入特性

对于隔离CAN收发器,输入主要指连接CAN控制器一侧的输入特性,包含电源输入与信号输入。

根据控制器的CAN接口电压可选择3.3V或5V供电的CAN模块,隔离CAN模块正常输入范围为VCC±5%,主要考虑CAN总线电平能保持在典型值范围内,同时也使次级的CAN芯片工作在标称电源电压附近。

对于单独的CAN收发芯片,需要对芯片的VIO引脚接入与TXD信号电平相同的参考电压,以匹配信号电平,若没有VIO引脚,则应保持信号电平与VCC保持一致。使用CTM系列隔离收发器时需要匹配TXD的信号电平与供电电压一致,即3.3V标准CAN控制器接口或5V标准CAN控制器接口。

传输特性

CAN收发器的传输特性主要为三个参数:发送延迟、接收延迟、循环延迟。

选择CAN收发器时我们认为其延迟参数越小越好,但小的传输延迟会带来什么好处,是什么因素限定了CAN网络的传输延迟?

图1 CAN收发器延迟特性

在CAN协议中,发送节点通过TXD发送数据的同时,RXD也在监测总线状态。若RXD监位与发送位不一致,则节点检测到一个位错误。若在仲裁场监测到的与实际发送不符,则节点停止发送,即总线上有多个节点同时发送数据,该节点没有获得数据发送优先权。

同样在数据校验和ACK响应位,均需要RXD实时获取到总线的数据状态。比如网络正常通讯中,排除节点异常,为了可靠接收到ACK响应,就要保证ACK位在一定的时间内传输到控制器的RXD寄存器中,否则发送节点将检测到一个应答错误。在1Mbps下设定采样位置为70%。则从TXD发送,到RXD接收到ACK位,控制器会在ACK位时间起始的70%时间点采样,即整个CAN网络的循环延迟要小于700ns。

在隔离CAN网络中,这个参数主要由隔离器延迟,CAN驱动器延迟,线缆长度决定。因此小的延迟时间有助于ACK位的可靠采样, 增长总线长度。如图2为使用CTM1051KAT收发器两个节点通讯的ACK响应。收发器固有的典型延迟时间约为120ns。

图2 CAN网络ACK响应

总线电平

在ISO11898-2规定的高速CAN网络中,通常我们关心差分信号的幅值,这是总线数据传输的关键。目前有少数支持3.3V供电的CAN收发芯片,可直接应用于3.3V的控制系统中。

由于CAN收发器的结构特性,CANH、CANL电平与电源相关,虽然5V与3.3V工作电压的CAN收发器输出差分电平典型值相同,但3.3V收发器CANH、CANL相对于参考GND的幅值偏低,为2V左右,如TI的TCAN334。使用这两种不同收发器组网,使用一般双绞线或屏蔽双绞线单点接地则完全可正常工作。若使用双层屏蔽双绞线,由于CANH、CANL、GND均为信号连接,则会因为两种收发器的总线电压对地幅值不同会造成通信异常。因此实际使用要避免其GND直接连接。

图3 收发器总线电平

显性超时

显性超时的增加主要是为了防止CAN总线网络由于硬件或软件故障使得TXD长期处于“0”电平状态。TXD保持“0”意味着CAN网络为显性电平,整个网络的所有节点都不能收发数据,即总线处于瘫痪状态。显性超时可以通过收发器的硬件计时避免总线出现这种情况。

如图4所示,Tdom为显性超时时长,每次TXD为“0”时收发器开始计时,超过Tdom时收发器内部释放总线,总线状态处于隐性电平。不同收发器的显性超时时间不同,实际应用需要考虑显性超时时间对总线最低波特率的影响。CAN协议规定错误帧最多可以有11个连续的显性位,为了避免显性超时不对其造成影响,可以根据收发器的最小显性超时时间计算实际使用的最低波特率。

BPSMin = 11/Tdom_min

如CTM1051Q的显性超时时间为0.3ms,则计算最小波特率为11/0.3=36.67kbps。

图4 显性超时时序

睡眠唤醒

ISO11898-5给出了低功耗模式的高速CAN总线单元,CAN收发器可以处于睡眠模式以降低功耗,并通过一定的总线时序唤醒收发器。如图 5为CTM1044KAT的唤醒时序图,睡眠状态下,当总线出现长度大于TWK的3个显性、隐性、显性的电平后,睡眠状态的收发器即被唤醒,中途遇到的任何小于TWK的干扰信号电平将被硬件过滤。

TWK的定义是为了使收发器仅安全可靠地接收唤醒信号,避免由于总线干扰导致误触发。CAN控制器收到RXD信号后,可通过软件设置触发唤醒控制器,从而进一步设置模块STB引脚进入正常工作模式。这种唤醒模式中,当总线的所有节点都处于睡眠状态时,只要总线某个节点发出信号,所有节点都会被唤醒。

图5 睡眠唤醒时序

总结

CAN收发器的选型有很多的学问,关系到整体CAN网络的稳定性与可靠性。为保证组网网络的稳定可靠,可以选择目前主流的全隔离CAN收发器模块。ZLG致远电子2003年发布国内首款隔离CAN/RS-485收发器,已有近二十年的总线隔离技术积累。目前CTM系列隔离CAN收发器覆盖CAN2.0A、CAN2.0B、容错CAN和CAN FD等所有CAN-bus通讯协议,传输速率最高支持1Mbps,是中国隔离CAN收发器行业领导品牌。

ZLG致远电子隔离收发器内置完整的隔离DC-DC电路、信号隔离电路、CAN总线收发电路以及总线防护电路,具备更高的集成度与可靠性,适用于需要高稳定性总线通讯的场合,能够有效帮助用户提升总线通信防护等级。

原文标题:一文读懂CAN收发器各项参数

文章出处:【微信号:ZLG_zhiyuan,微信公众号:ZLG致远电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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发表于 08-01 18:02 266次 阅读

LA4815VH 音频功率放大器 AB类 1通道 1.8 W

VH采用1通道功率放大器,具有宽工作电源电压范围,内置于表面贴装封装中。该IC还具有静音功能,仅需少量外部元件,因此适用于低成本的设计。还有一个MFP8封装类型,它包含相同的芯片(LA4815M)。 特性 内置静音功能 增益可在26到40 dB之间选择 宽电源电压范围(4.0至16 V) 内置1声道功率放大器输出功率1 = 1.84W(典型值)。 (VCC = 12V,RL =8Ω,THD = 10%)输出功率2 = 1.55W(典型值)。 (VCC = 9V,RL =4Ω,THD = 10%)输出功率3 = 0.36W(典型值)。 (VCC = 6V,RL =8Ω,THD = 10%)输出功率4 = 0.23W(典型值)。 (VCC = 5V,RL =8Ω,THD = 10%) 可选电压增益:2种类型 26dB / 40dB 只有少数几个外部组件 4个组件/总计 应用 对讲机,门电话,收发器,收音机,玩具,带语音指导的家用电器等。 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 12:02 193次 阅读

NCV59744 LDO稳压器 3A 超低压降 高PSRR 低噪声

44是双轨极低压差稳压器,能够提供超过3.0 A的输出电流,典型的贴壁电压为115 mV。在满载电流下。这些器件具有陶瓷和其他低ESR输出电容的稳定性。该系列包含可调输出电压版本,输出电压低至0.8 V.内部保护功能包括内置热关断和输出电流限制保护。提供用户可编程的软启动和电源良好引脚。 NCV59744采用QFN20-5x5-0.65P封装。 类似产品: NCV59744 NCV59748 NCV59749 输出电流(A) 3.0 1.5 3.0 噪声(μVRMS) 64.8 90 90 压差电压(V) 0.115 0.060...
发表于 07-30 18:02 301次 阅读

NCV59749 LDO稳压器 3A 超低压降 高PSRR 低噪声

49是一款3 A超低压差(LDO)稳压器,能够提供超过3 A的输出电流,典型压差为120 mV。在满载电流下。输出电压可调低至0.8 V.内部保护功能包括热关断和输出电流限制保护。其他功能包括用户可编程软启动和电源就绪。 NCV59749采用5x5 QFN20封装。 类似产品: NCV59744 NCV59748 NCV59749 输出电流(A) 3.0 1.5 3.0 噪声(μVRMS) 64.8 90 90 压差电压(V) 0.115 0.060 0.120 Wettable Flank 否 是 否 特性 优势 120mV Typ。完全3A负载下降 能够以非常小的Vin - Vout电压余量运行 0.8V至3.6V输出电压范围 非常适合低输出电压操作 0.8V至5.5V输入电压范围 低输入电压应用的出色解决方案 25uVrms的输出噪声 噪音的理想选择敏感应用 快速瞬态响应 非常适合高速数字应用中的电压调节选择 输出电流超过3.0 A 快速瞬态响应 可编程软启动 打开排水电源良好输出 使用任何类型的输出电容器稳定 应用 终端产品 汽车 网络和电信 工业 低电压,高电流FPGA,DSP电...
发表于 07-30 15:02 273次 阅读

NCP59749 LDO稳压器 3A 超低压降 高PSRR 低噪声 带偏置轨

49是一款3 A超低压差(LDO)稳压器,能够提供超过3 A的输出电流,典型压差为120 mV。在满载电流下。输出电压可调低至0.8 V.内部保护功能包括热关断和输出电流限制保护。其他功能包括用户可编程软启动和电源就绪。 NCP59749采用5x5 QFN20封装。 类似产品: NCP59744 NCP59748 NCP59749 输出电流(A) 3.0 1.5 3.0 噪声(μVRMS) 64.8 90.0 90.0 压差电压(V) 0.115 0.060 0.120 可润湿的侧翼 否 否 否 特性 优势 0.8V至3.6V输出电压范围 非常适合低输出电压操作 0.8V至5.5V输入电压范围 适用于低输入电压应用的出色解决方案离子 在完整的3.0 A负载下120 mV典型的压差。 最大限度地减少调节器的功率损失 120mV Typ。辍学@ 3A 能够以非常小的Vin - Vout电压余量运行 25uVrms的输出噪音 噪声敏感应用的理想选择 快速瞬态响应 非常适合高速数字应用中的电压调节选择 输出电流超过3.0 A 快速瞬态响应 可编程软启动 打开排水电源良好的产出 任何类型的输出都是稳定...
发表于 07-30 07:02 476次 阅读

NCV8187 1.2A LDO稳压器 低压差 低噪声 电源良好输出

7是一款1.2 A LDO稳压器,具有低静态电流消耗(在整个温度范围内典型值为30μA),低压差,低输出噪声和非常好的PSRR。该稳压器集成了多种保护功能,如热关断,软启动,限流以及电源良好输出信号,便于MCU接口。 特性 优势 Low Vin 1.5 V 适用于DCDC的1.8V电压轨 超低噪声15μV rms 非常适合噪声敏感应用 1 kHz时PSRR高达75 dB 高功率输入纹波抑制,非常适合功耗敏感器件 低V out 从0.8 V 适用于低压申请 电力良好信号 Perfe ct用于铁路监测和/或排序 提供DFN6 2x2 mm和DFN8 3x3mm封装 可润湿侧面(针边电镀)改善热阻 150C工作结温 通过扩展实现更高的功率温度 应用 终端产品 RF,PLL,VCO和时钟电源 图像传感器电源 负载点 通信系统和信息娱乐 RF收发器 摄像头模块 Internet连接共享(ICS)网关服务器应用程序 MQB模块化架构 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 23:02 375次 阅读

BCM8727 双通道10-GbE SFI-to-XAUI™带EDC的收发器

双通道10-GbE SFI-to-XAUI™集成了支持SFP +线卡应用的电子色散补偿(EDC)均衡器的收发器。 BCM8727是一款多速率PHY,适用于SMF,MMF或铜双轴应用,可连接限幅和线性基于SFP +和SFP模块。 BCM8727完全符合10-GbE IEEE 802.3aq标准,并支持1000BASE-X用于1-GbE操作。 BCM8727采用全DSP高速前端开发,为线卡设计人员提供最高性能和最大灵活性。片上微控制器实现DSP内核的控制算法。 特性 双通道SFI到XAUI收发器 集成微控制器具有宽动态范围的AGC 单参考时钟输入允许使用低成本156.25 MHz振荡器 支持低成本SFP +铜双轴达15米...
发表于 07-04 10:24 407次 阅读
BCM8727 双通道10-GbE SFI-to-XAUI™带EDC的收发器

BCM8725 双10千兆以太网XFI到XAUI和交易; LAN / WAN收发器

以太网/光纤通道/ SONET LAN / WAN PHY,是一个完全集成的双通道串行化/反序列化(9.953 Gb / s / 10.3125 Gb / s / 10.5188 Gb / s )接口设备执行10 Gb串行以太网协调子层(RS)接口的扩展功能。   对于WAN应用,具有灵活时钟模式的WIS兼容成帧器允许传输WAN上的以太网流量。片上时钟合成由PMD和XAUI&trade的高频,低抖动锁相环执行;输出重定时器。通过直接与其各自的输入数据流同步,在设备上执行单独的PMD和XAUI时钟恢复。提供弹性缓冲区以允许PMD和XAUI接口在异步配置中操作。参考时钟输入仅需要外部155.52 MHz / 156.25 MHz / 159.38 MHz振荡器。 功能 两个完全独立的通道 引脚兼容BCM8724 符合或超过IEEE 802.3ae 支持XFP / XFI和SFP +接口...
发表于 07-04 10:23 280次 阅读
BCM8725 双10千兆以太网XFI到XAUI和交易; LAN / WAN收发器

BCM8724 双10千兆以太网XFI到XAUI和交易;收发器

完全集成的双序列化/反序列化(10.3125 Gb / s)接口设备,为10千兆位串行以太网协调子层(RS)接口执行扩展功能。   XGXS,PCS和PMA功能包括8B / 10B编码,64B / 66B编码,SerDes,时钟倍增单元(CMU)以及时钟和数据恢复(CDR)。片上时钟合成由PMD和XAUI&trade的高频,低抖动锁相环执行;输出重定时器。通过直接与其各自的输入数据流同步,在设备上执行单独的PMD和XAUI时钟恢复。提供弹性缓冲区以允许XAUI和PMD接口在异步配置中运行。参考时钟输入仅需要外部156.25 MHz振荡器。 功能 双XFI至XAUI 10 GbE收发器 完全集成CMU,CDR,SerDes,限幅放大器和EyeOpener™ 符合或超过IEEE 802.3ae 支持XFP / XFI和SFP +接口...
发表于 07-04 10:22 376次 阅读
BCM8724 双10千兆以太网XFI到XAUI和交易;收发器

BCM54285 Octal-Port QSGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的八通道千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。   MDI双绞线收发器由8个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器或8个QSGMII组成到光纤(100BASE-FX,1000BASE-X或SGMII-Slave)接口。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。在QSGMII到光纤模式下,PHY执行100BASE-FX,1000BASE-X和SGMII-Slave的所有物理层功能。有关文档和支持,请访问Broadcom社区 功能 QSGMII界面  支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T ,100BASE-TX,10BASE-T  支持这些光纤线路接口:1000BASE-X,100BASE-FX,SGMII-Slave 符合IEEE 802.3az标准(能源高效以太网):支持本地EEE MAC;使用AutogrEEEn®支持不推荐用于新设计的非EEE MAC;模式   SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:11 673次 阅读
BCM54285 Octal-Port QSGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

BCM54282 Octal-Port QSGMII铜缆千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的八通道千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。  MDI双绞线收发器由8个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器组成。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。 BCM54282旨在符合QSGMII行业标准。有关文档和支持,请访问Broadcom社区  功能 QSGMII界面 支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T,100BASE-TX,10BASE-T  IEEE 802.3az兼容(节能以太网):支持本机EEE MAC;使用AutogrEEEn®支持不推荐用于新设计的非EEE MAC;模式 SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:10 295次 阅读
BCM54282 Octal-Port QSGMII铜缆千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

BCM54240 四端口SGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的四千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。  MDI双绞线收发器由四个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器或四个SGMII到光纤( 100BASE-FX,1000BASE-X或SGMII-Slave接口。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。当处于SGMII到光纤模式时,PHY执行100BASEFX,1000BASE-X和SGMII-Slave的所有PHY功能。  功能 SGMII接口 支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T,100BASE-TX,10BASE-T 支持以下光纤线路接口:1000BASE-X,100BASE -FX,SGMII-Slave 集成双绞线终端电阻 IEEE 802.3az兼容(节能以太网):支持本机EEE MAC,支持不推荐用于新设计非EEE MAC使用AutogrEEEn®模式   SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:10 580次 阅读
BCM54240 四端口SGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

BCM54280 八端口SGMII铜缆千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的八通道千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。   MDI双绞线收发器由8个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器组成。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。 BCM54280的设计符合SGMII行业标准。 功能 SGMII接口  支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T,100BASE-TX,10BASE-T   IEEE 802.3az兼容(节能以太网):支持本机EEE MAC;使用AutogrEEEn®支持不推荐用于新设计的非EEE MAC; mod   SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:10 377次 阅读
BCM54280 八端口SGMII铜缆千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

BCM1104 千兆IP电话芯片

IP电话芯片使制造商能够构建具有硬件安全性和卓越语音质量的IP电话。   芯片也是集成了千兆以太网(10/100/1000 Mb / s)交换机和两个快速以太网(10/100 Mb / s)收发器,可以选择性地开发传统的快速以太网IP电话设计,而无需额外增加外部收发器的成本。通过添加外部千兆以太网收发器,制造商可以轻松升级其设计以创建千兆以太网IP电话型号。 功能 BCM1104是下一代芯片,集成硬件安全性,高级服务质量(QoS)技术和千兆以太网(GbE)交换机 基于具有增强DSP功能的RISC架构,为中端IP电话提供优化的性能水平 的BroadSAFE&安培;贸易;带有用于AES加密和SHA-1身份验证算法的硬件加速的安全模块 灵活的外设接口架构可以连接无线局域网,蓝牙和视频设备而无需胶合逻辑 应用程序 IP电话 VoIP住宅终端适配器 IP PBX系统...
发表于 07-04 09:51 340次 阅读
BCM1104 千兆IP电话芯片