深入剖析TCAN3413/3414：高性能CAN FD收发器的卓越之选

在电子工程领域，CAN FD收发器作为关键组件，广泛应用于各种工业和汽车系统中。今天，我们将深入探讨TCAN3413和TCAN3414这两款3.3V CAN FD收发器，它们具备待机模式和±58V总线关断功能，为工程师们带来了诸多优势。

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一、特性亮点

电源与成本优势

TCAN3413和TCAN3414采用3.3V单电源工作，无需使用5V稳压器，这不仅节省了BOM成本，还减小了PCB空间，对于追求高集成度和低成本的设计来说，无疑是一个巨大的优势。你是否在设计中也经常面临成本和空间的双重压力呢？

出色的EMC性能

这两款收发器在同构和异构网络中都能实现出色的EMC运行，符合ISO 11898 - 2:2016物理层标准要求。这意味着它们能够在复杂的电磁环境中稳定工作，减少干扰，提高系统的可靠性。在实际应用中，你是否遇到过因电磁干扰导致系统故障的问题呢？

支持多种数据速率

它们支持传统CAN和经优化的CAN FD性能，数据速率可达2、5和8Mbps，具有较短的对称传播延迟时间，可增加时序裕量。这使得它们能够满足不同应用场景对数据传输速率的要求，无论是低速数据传输还是高速数据通信，都能轻松应对。

丰富的保护特性

具备总线故障保护（±58V）、IEC ESD保护（±10kV）、欠压保护、TXD显性超时（DTO）和热关断保护（TSD）等多种保护特性，能够有效保护器件免受各种异常情况的损害，延长器件的使用寿命。在设计中，你是否充分考虑了这些保护措施呢？

多种工作模式

支持正常模式、支持远程唤醒请求功能的低功耗待机模式和超低功耗关断模式（仅TCAN3414）。在不同的工作场景下，可以灵活选择合适的工作模式，降低功耗，提高系统的能效比。你在实际应用中，是否经常需要根据不同的工作场景切换工作模式呢？

小型封装

采用小型8引脚SOIC SOT - 23和无引线VSON - 8封装，提高了自动光学检测（AOI）能力，方便进行生产制造和测试。对于批量生产的项目来说，这是一个非常重要的特性。

二、应用领域

工厂自动化

在工厂自动化系统中，需要可靠的数据通信来实现设备之间的协同工作。TCAN3413和TCAN3414的高性能和稳定性，能够满足工厂自动化系统对数据传输的要求，确保生产过程的顺利进行。

电网基础设施

电网基础设施对通信的可靠性和安全性要求极高。这两款收发器的保护特性和EMC性能，能够有效应对电网环境中的各种干扰和故障，保障电网系统的稳定运行。

工业运输

工业运输领域需要实时、准确的数据传输来监控和控制运输设备。TCAN3413和TCAN3414的高速数据传输能力和低功耗特性，能够满足工业运输设备对通信的需求。

电机驱动器

电机驱动器需要精确的控制和反馈，这就要求通信系统具有高可靠性和低延迟。这两款收发器的短传播延迟时间和稳定的性能，能够满足电机驱动器对通信的要求，实现精确的电机控制。

三、引脚配置与功能

引脚分布

该文档详细介绍了三种封装（DDF、D、DRB）的引脚配置，从图中可以清晰地看到各个引脚的位置和编号，为工程师进行硬件设计提供了直观的参考。

引脚功能

各个引脚都有其特定的功能，例如TXD为CAN发送数据输入，RXD为CAN接收数据输出，STB用于模式控制，SHDN（仅TCAN3414）用于将设备置于超低功耗模式等。了解这些引脚的功能，对于正确使用和配置收发器至关重要。在进行设计时，你是否对每个引脚的功能都进行了深入的了解呢？

四、技术参数

绝对最大额定值

规定了器件在各种电气参数下的最大承受范围，如电源电压、总线I/O电压、逻辑引脚输入电压等。在设计过程中，必须确保器件的工作参数在这些额定值范围内，否则可能会导致器件损坏。你在设计时，是否会严格遵守这些额定值呢？

ESD额定值

给出了器件在不同静电放电模型下的额定值，如人体模型（HBM）和带电器件模型（CDM）。这表明器件具有较好的静电防护能力，能够在一定程度上避免因静电放电而损坏。在实际应用中，你是否会采取额外的静电防护措施呢？

推荐工作条件

明确了器件在正常工作时的电源电压、输出电流、结温等参数范围。遵循这些推荐工作条件，能够确保器件发挥最佳性能，延长使用寿命。你在设计电源和散热系统时，是否会参考这些推荐条件呢？

热特性

提供了不同封装形式下的热阻等热特性参数，如结到环境热阻、结到壳热阻等。这对于进行散热设计非常重要，能够帮助工程师合理选择散热方案，确保器件在高温环境下也能正常工作。你在进行散热设计时，是否会充分考虑这些热特性参数呢？

电气特性

详细描述了器件在正常工作模式和待机模式下的各种电气参数，如输出电压、短路电流、输入阈值电压等。这些参数是评估器件性能的重要依据，工程师在设计电路时需要根据这些参数进行合理的电路设计和参数匹配。在设计电路时，你是否会对这些电气参数进行仔细的分析和计算呢？

开关特性

包括总环路延迟、模式切换时间、唤醒滤波时间等参数，反映了器件在信号传输和模式切换方面的性能。这些参数对于实时性要求较高的应用场景非常重要，能够确保系统在规定的时间内完成数据传输和模式切换。你在设计实时系统时，是否会关注这些开关特性参数呢？

五、工作模式详细解析

正常模式

在正常模式下，CAN驱动和接收器完全正常工作，实现双向CAN通信。CAN驱动将TXD输入的数字信号转换为CANH和CANL总线上的差分输出信号，接收器则将CANH和CANL上的差分信号转换为RXD输出的数字信号。这种模式适用于需要频繁进行数据通信的场景。

待机模式

这是一种低功耗模式，CAN驱动和主接收器关闭，双向CAN通信不可行。但低功率接收器和总线监控电路开启，允许通过CAN总线进行RXD唤醒请求。当接收到有效的唤醒模式（WUP）时，设备会通过RXD引脚向微控制器发出信号，微控制器可以通过STB引脚将设备恢复到正常模式。在待机模式下，CAN总线引脚被弱拉至GND。这种模式适用于对功耗要求较高的应用场景，如电池供电设备。

关机模式

仅TCAN3414支持关机模式，这是最低功耗状态。所有内部模块（包括CAN驱动、主接收器和低功耗唤醒接收器）都关闭，双向CAN通信和通过CAN总线唤醒都不可行。CAN总线引脚被弱偏置到GND，RXD为高电平。这种模式适用于长时间不使用设备，需要最大限度降低功耗的场景。

六、应用与实现要点

CAN终端

在CAN总线的两端可以使用单个120 - Ω电阻进行终端匹配，也可以使用分裂终端（Split Termination）来过滤总线的共模电压，提高网络的电磁兼容性。在设计CAN网络时，你会选择哪种终端匹配方式呢？

总线负载、长度和节点数量

CAN网络的设计需要在数据速率、电缆长度和总线寄生负载等方面进行权衡。TCAN341x系列理论上支持单个总线段上超过50个收发器，但实际应用中，由于信号损失、寄生负载、时序等因素的影响，节点数量通常会低于理论值。通过合理的系统设计和数据速率折衷，可以延长总线长度。你在设计CAN网络时，是如何平衡这些因素的呢？

功率供应建议

TCAN3414的主电源电压输入范围为3V至3.6V，TCAN3413的I/O电平转换电源输入范围为1.8V至3.6V，且两个电源输入都必须经过良好的稳压处理，并在CAN收发器的主电源引脚附近放置一个100nF的去耦电容，以保证电源的稳定性。你在设计电源电路时，是否会采取这些措施来确保电源的稳定呢？

布局设计

为了实现稳健可靠的CAN节点设计，需要采用特殊的布局技术。将保护和滤波电路靠近总线连接器放置，以防止瞬态干扰、ESD和噪声传播到电路板上；去耦电容应尽可能靠近收发器的电源引脚；使用至少两个过孔连接旁路电容和保护设备的电源和接地，以减少走线和过孔的电感。你在进行PCB布局时，是否会遵循这些布局原则呢？

七、总结

TCAN3413和TCAN3414是两款性能卓越的CAN FD收发器，具有多种优势特性，能够满足不同应用场景的需求。在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择工作模式，充分利用其保护特性和低功耗特性，同时注意引脚配置、技术参数和应用实现要点，确保系统的稳定性和可靠性。希望通过本文的介绍，能够帮助工程师们更好地理解和应用这两款收发器。你在使用这两款收发器时，有哪些独特的经验和心得呢？欢迎在评论区分享。