MAX3058/MAX3059：5V、1Mbps低功耗CAN收发器的深度剖析

在当今的电子设备设计中，CAN（Controller Area Network）总线凭借其高可靠性和实时性，被广泛应用于工业控制、汽车电子等众多领域。而MAX3058/MAX3059作为两款性能卓越的CAN收发器，为我们的设计带来了诸多便利。今天，我们就来深入探讨一下这两款收发器的特点、工作模式以及应用注意事项。

文件下载：MAX3059ASA+.pdf

一、产品概述

MAX3058/MAX3059主要用于CAN协议控制器与CAN总线物理线路之间的接口，特别适用于打印机和电信背板等需要高达1Mbps数据传输速率的应用场景。它们具备差分发送和接收能力，能够为总线提供差分输出，为CAN控制器提供差分输入。其中，MAX3058的输出共模范围为 -7V至 +12V，MAX3059的输出共模范围为0V至VCC。此外，MAX3059还内置了开关终端电阻，非常适合JetLink应用。

二、产品特性

（一）多种工作模式

• 高速模式：可实现高达1Mbps的数据传输速率，适用于对数据传输速度要求较高的场景。在该模式下，建议使用屏蔽双绞线电缆，以避免电磁干扰（EMI）问题。
• 斜率控制模式：通过连接一个电阻到RS引脚，可以控制CANH和CANL的压摆率，最大传输速度可在40kbps至500kbps之间调节。这种模式能够有效降低EMI，允许使用非屏蔽双绞线或平行线作为总线线路。
• 待机模式（仅MAX3058）：当RS引脚接高电平时，MAX3058进入低功耗待机模式。在此模式下，发送器关闭，接收器进入低电流/低速状态。如果检测到显性位，RXD将切换到低电平，微控制器应将收发器切换回正常工作状态。
• 关机模式：对于MAX3058，将SHDN引脚置高可进入关机模式；对于MAX3059，将RS引脚置高可进入关机模式。在关机模式下，发送器和接收器均关闭，功耗极低。

（二）保护功能

• 热关断：当结温超过160°C时，热关断电路会将驱动器输出置于高阻抗状态，以防止器件因过热而损坏。当温度下降到135°C时，热关断功能解除。
• 电流限制：CANH和CANL输出具有短路电流限制功能，能够保护器件免受短路损坏。
• ESD保护：具备 ±12kV的人体模型（HBM）静电放电保护能力，提高了器件的可靠性。

三、电气特性

（一）直流电气特性

• 电源电流：在显性状态下，收发器的电源电流为40mA；在隐性状态下，电源电流为2mA。在待机模式下，电源电流可降低至15µA；在关机模式下，MAX3058的电源电流为1µA，MAX3059的电源电流为5µA。
• 输入输出电平：TXD、RXD等引脚的输入输出电平符合CMOS/TTL标准，方便与其他数字电路接口。
• 终端电阻：MAX3059内置了120Ω的终端电阻，可通过TERM引脚进行控制。当TERM引脚接高电平或浮空时，终端电阻接入；当TERM引脚接低电平时，终端电阻断开。

（二）时序特性

不同工作模式下，收发器的延迟时间和压摆率有所不同。例如，在高速模式下，TXD到总线激活的延迟时间最大为50ns；在斜率控制模式下，压摆率可根据连接到RS引脚的电阻值进行调节。

四、引脚说明

引脚	MAX3058	MAX3059	功能
1	TXD	TXD	发送数据输入，具有内部75kΩ上拉电阻
2	GND	GND	接地
3	Vcc	Vcc	电源电压，需用0.1µF电容旁路到地
4	RXD	RXD	接收数据输出
5	SHDN	-	关机输入，具有内部75kΩ下拉电阻
6	CANL	CANL	CAN总线低电平线
7	CANH	CANH	CAN总线高电平线
8	RS	RS	模式选择输入，用于控制工作模式
-	5	TERM	终端输入，用于控制MAX3059的终端电阻接入

五、工作模式选择

（一）高速模式

将RS引脚接地，可使MAX3058/MAX3059进入高速模式。在该模式下，收发器能够实现高达1Mbps的数据传输速率，但需要注意使用屏蔽双绞线电缆以避免EMI问题。

（二）斜率控制模式

通过在RS引脚和地之间连接一个电阻，可以选择斜率控制模式。在该模式下，CANH和CANL的压摆率由连接到RS引脚的电阻控制，最大传输速度可在40kbps至500kbps之间调节。电阻值的选择可根据以下公式计算：$R_{RS}(k Omega) approx 12,500 /(最大速度，kbps)$。

（三）待机模式（仅MAX3058）

将RS引脚置高，MAX3058进入待机模式。在该模式下，发送器关闭，接收器进入低电流/低速状态。当检测到显性位时，RXD将切换到低电平，微控制器应将收发器切换回正常工作状态。

（四）关机模式

对于MAX3058，将SHDN引脚置高可进入关机模式；对于MAX3059，将RS引脚置高可进入关机模式。在关机模式下，发送器和接收器均关闭，功耗极低。

六、应用注意事项

（一）降低EMI和反射

在斜率控制模式下，CANH和CANL输出的压摆率受到限制，能够有效降低EMI和反射。在多节点CAN应用中，应采用点对点的布线方案，总线两端需使用120Ω电阻进行终端匹配，避免使用星形拓扑结构，以减少反射和数据错误。

（二）电源供应和旁路

MAX3058/MAX3059的电源引脚VCC需要使用0.1µF的陶瓷电容进行旁路，电容应尽可能靠近芯片，并且引脚长度要短，走线宽度要宽，以减少电源噪声。

（三）芯片信息

这两款收发器采用BiCMOS工艺制造，晶体管数量为1024个。在设计过程中，我们需要根据实际需求合理选择芯片，并注意芯片的散热和布局。

七、总结

MAX3058/MAX3059以其多种工作模式、低功耗、强大的保护功能以及良好的电气特性，为CAN总线应用提供了可靠的解决方案。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景和需求，合理选择工作模式，注意布线和电源设计，以充分发挥这两款收发器的性能优势。同时，大家在使用过程中如果遇到任何问题，欢迎在评论区留言讨论，让我们一起不断提升设计水平。