‌TCAN1164-Q1汽车CAN FD系统基础芯片技术解析

Texas Instruments TCAN1164-Q1汽车CAN FD系统基础芯片 (SBC) 是高速控制器局域网 (CAN) 系统基础芯片，符合ISO 11898-2：2016高速CAN规范的物理层要求。该收发器支持传统CAN和CAN FD网络，速度高达8Mb/s (Mbps) (TCAN1164-Q1) 或5 Mbps (TCAN1164T-Q1)。

数据手册：*附件：Texas Instruments TCAN1164-Q1汽车CAN FD SBC数据手册.pdf

Texas Instruments TCAN1164-Q1支持宽输入电源范围，集成5 V LDO输出。5V LDO输出 (V CCOUT ) 可为CAN收发器内部供电，同时给外部提供额外的电流。

特性

• 通过AEC Q100（1级）汽车应用类认证
• 满足ISO 11898-2:2016的要求
• 功能安全质量管理
  • 可提供协助功能安全系统设计的文档
• 宽输入工作电压范围
• 集成LDO，用于CAN收发器电源
  • 5V LDO，具有100mA输出电流能力
• 传统CAN和CAN FD，高达8Mbps (TCAN1164-Q1)
  • 看门狗定时器，支持多种模式
    • 超时
    • 车窗
    • 问答看门狗 (Q&A)
  • 速度高达5Mbps (TCAN1164T-Q1)
• 工作模式可通过SPI编程设定
  • 正常模式
  • 静音模式
  • 待机模式
• 高级CAN总线故障检测支持
• 未通电时定义行为
  • 总线和IO端子为高阻抗（运行总线或应用上无负载）
• 保护特性
  • ±58V CAN总线故障容限
  • VSUP负载突降支持
  • IEC ESD保护
  • 欠压和过压保护
  • 热关断保护
  • TXD显性状态超时 (TXD DTO)
• 支持超宽结温
• 采用具有可湿性侧翼的无引线VSON (14) 封装，具有改进的自动光学检查 (AOI) 功能

功能框图

TCAN1164-Q1汽车CAN FD系统基础芯片技术解析‌

‌一、产品概述‌
TCAN1164-Q1是德州仪器（TI）推出的符合AEC-Q100 Grade 1标准的汽车级高速CAN FD系统基础芯片（SBC），支持ISO 11898-2:2016物理层规范。其核心特性包括：

• ‌高兼容性‌：支持经典CAN和CAN FD协议，最高速率达8 Mbps（TCAN1164-Q1）或5 Mbps（TCAN1164T-Q1）。
• ‌宽电压输入‌：工作电压范围5.5V至28V，适应汽车电源环境波动。
• ‌集成LDO‌：内置5V/100mA LDO，为CAN收发器和外部负载供电。
• ‌功能安全‌：提供故障检测（如总线短路、热关断）和看门狗功能（支持超时、窗口、问答模式）。

‌二、关键特性详解‌

1. ‌CAN FD性能优化‌
   • ‌低延迟‌：总线环路延迟（TXD至RXD）典型值160ns（显性→隐性），满足高速通信需求。
   • ‌对称性设计‌：差分信号对称性误差<10%，确保信号完整性。
2. ‌保护机制‌
   • ‌总线故障容错‌：支持±58V总线短路保护，符合ISO 7637-3瞬态抗扰度标准。
   • ‌ 热关断（TSD） ‌：结温超过175℃时自动禁用驱动，低于165℃恢复。
   • ‌TXD超时保护‌：防止软件故障导致总线阻塞（超时阈值1.2ms~3.8ms）。
3. ‌低功耗模式‌
   • ‌待机模式‌：静态电流低至230μA，支持总线唤醒（滤波时间0.5μs~1.8μs）。
   • ‌SPI可编程‌：通过SPI接口配置工作模式（正常/静默/待机），时钟频率最高4MHz。

‌三、典型应用场景‌

• ‌ADAS系统‌：高实时性CAN FD支持传感器数据高速传输。
• ‌车身电子‌：LDO为ECU供电，简化电源设计。
• ‌动力总成‌：±58V故障保护适应恶劣电气环境。

‌四、设计建议‌

• ‌布局优化‌：VCCOUT引脚需就近放置10μF电容以稳定LDO输出。
• ‌热管理‌：VSON-14封装热阻37.7°C/W，建议通过PCB散热焊盘增强散热。
• ‌信号完整性‌：差分线阻抗匹配60Ω，总线端接100pF电容以抑制反射。