SN65LBC031、SN65LBC031Q、SN75LBC031高速CAN收发器详解

在高速控制器局域网（CAN）的应用中，合适的收发器至关重要。今天我们就来详细探讨一下德州仪器（TI）的SN65LBC031、SN65LBC031Q和SN75LBC031这三款高速CAN收发器。

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产品概述

SN65LBC031、SN65LBC031Q和SN75LBC031是用于CAN控制器与物理总线之间的接口芯片，适用于高达500 kBaud的高速应用。它们能为差分总线提供发送能力，为控制器提供差分接收能力。

特性亮点

• 符合标准：SN75LBC031符合标准ISO/DIS 11898（高达500 k Baud）。
• 驱动输出能力：驱动输出能力可达50 mA。
• 宽输入/输出电压范围：具有宽正、负输入/输出总线电压范围。
• 短路保护：总线输出对电池电压和地具有短路保护功能。
• 热关断功能：当结温约达到160°C时，热关断电路会禁用输出驱动器，以防止设备因过热损坏。
• 温度范围：SN75LBC031的工作温度范围为 -40°C至85°C；SN65LBC031和SN65LBC031Q的工作温度范围为 -40°C至125°C，其中SN65LBC031Q适用于汽车温度范围。

引脚功能

引脚	描述
TX	发送器输入
GND	接地
VCC	电源电压
RX	接收器输出
REF	参考输出
CANL	低侧总线输出驱动器
CANH	高侧总线输出驱动器
ASC	可调斜率控制

工作原理与功能

发送与接收

该收发器的发送器输出（CANH和CANL）具有内部过渡调节功能，可提供受控的对称性，从而降低电磁干扰（EMI）排放。同时，发送器输出对总线上可能出现的电池短路和电瞬变具有全面保护。接收器包含一个集成滤波器，可抑制宽度小于30 ns的信号脉冲。

斜率控制

对于500 kBaud的正常操作，ASC引脚可开路或接地；对于125 kBaud的低速操作，可将ASC引脚连接到VCC，以增加总线输出过渡时间，从而降低EMI。

功能表

Tx	CANH	CANL	总线状态	Rx
L	H	L	显性	L
高或浮空	浮空	浮空	隐性	H

电气特性

绝对最大额定值

参数	数值
逻辑电源电压Vcc	7V
总线端子电压	-5 V至20 V
TX和ASC端子的输入电流I	±10 mA
TX和ASC端子的输入电压Vj	2x Vcc
工作自由空气温度范围（SN65LBC031、SN65LBC031Q）	-40°C至125°C
工作自由空气温度范围（SN75LBC031）	-40°C至85°C
工作结温范围	-40°C至150°C
25°C自由空气温度下的连续总功耗	见功耗额定表
存储温度范围	-65°C至150°C
D封装10秒的外壳温度	260°C

推荐工作条件

参数	最小值	典型值	最大值	单位
逻辑电源电压VCC	4.5	5	5.5	V
任何总线端子的电压（单独或共模）	-2	-	7	V
高电平输入电压VIH TX	2	-	VCC	V
低电平输入电压VIL TX	0	-	0.8	V
发送器电流	-50	-	-	mA
接收器电流	-400	-	-	µA
发送器高电平输出电流IOH	-	-	50	mA
接收器高电平输出电流IOH	-	-	1	mA
发送器低电平输出电流IOL	-	-	-	mA
接收器低电平输出电流IOL	-	-	-	mA
工作自由空气温度TA（SN75LBC031）	-40	-	85	°C
工作自由空气温度TA（SN65LBC031、SN65LBC031Q）	-40	-	125	°C

电气特性参数

文档中还详细给出了参考源输出电压、参考源输出电阻、逻辑电源电流（隐性和显性状态）、发送器和接收器的各种输出电压、输入电流、电容等参数，这些参数对于工程师在设计电路时进行性能评估和选型非常重要。

动态特性

在推荐的工作自由空气温度范围和VCC = 5 V的条件下，给出了环路时间、差分输出转换速率、差分输出延迟时间、接收器传播延迟时间等动态特性参数。这些参数对于评估收发器在实际应用中的响应速度和信号质量至关重要。例如，不同的ASC引脚连接方式会影响环路时间和差分输出转换速率，工程师可以根据具体的应用需求进行调整。

应用信息

文档提供了一个典型的SN75LBC031应用电路，展示了如何将其与CAN微控制器连接。在实际设计中，工程师可以参考这个电路，根据具体的应用场景进行适当的修改和优化。

封装与包装信息

这三款收发器采用SOIC D封装，文档还提供了详细的封装尺寸、引脚排列、包装类型（如管装、卷带包装）以及相应的尺寸信息。这些信息对于PCB设计和生产过程中的元件布局和组装非常重要。

总结

SN65LBC031、SN65LBC031Q和SN75LBC031这三款高速CAN收发器具有高性能、高可靠性和宽温度范围等优点，适用于各种高速CAN应用。工程师在设计时，需要根据具体的应用需求，综合考虑电气特性、动态特性、封装形式等因素，以确保设计的电路能够稳定、可靠地工作。你在使用这些收发器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。