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主流CAN處理器區別

電子工程師 ? 來源:網絡整理 ? 作者:佚名 ? 2018-02-14 03:06 ? 次閱讀

CAN總線迅猛發展的今天,有許多廠家都推出自己的CAN 收發器,都是號稱和客戶所用的PIN to PIN兼容,價格更加優惠。而實際這些收發器的設計與制造工藝決定了還是有很大區別的,不同行業的選型指標都不能照搬。

10年前,國內的CAN收發器主流還是NXP(當年叫飛利浦)的PCA82C250,后來升級為PCA82C251,增強了管腳耐壓能力與熱關斷功能,幾乎所有CAN節點都使用PCA82C250/251。

但隨著汽車電子迅猛發展,以及半導體技術更新?;谌龢O管架構的PCA82C250/251已經無法滿足汽車電子用戶要求。所以NXP公司推出了新一代基于JFET的TJA1040/1050T收發器,不但可以與老的PCA82C250/251實現無縫升級,而且增加了待機模式功能與Split共模輸出功能。同時為了防止MCU死機而拉低TXD,在收發器中增加了發送顯性超時關斷功能,所以TJA1040/1050的最高波特率只能到40Kbps,所以這就使得許多低波特率客戶(比如煤礦都是使用5Kbps)無法替換升級。

從特性來說,PCA82C250/251在高速波特率下過沖很嚴重,在進行CE認證時通不過認證標準,而TJA1040/1050的電磁輻射就小的多,可以通過CE認證。因為世界上CAN收發器的需求量增大,TI公司、Freescale公司、美信公司、Microhip公司紛紛推出了自己的高速CAN收發器。

本文對NXP的新舊兩類收發器,以及SN65HVD251(TI公司生產)和MC33901(Freescale公司生產)進行對比測試。SN65HVD251收發器最低支持5kbps的波特率,同時電磁輻射較TJA1040T的更小,并且三者保持管腳兼容,區別在于SN65HVD251的差分電壓幅度較大。MC33901收發器最低支持5kbps波特率,同樣具有電磁輻射較小的特點,在各種波特率下均無出現嚴重的過沖現象,但該芯片的使用必須將3、5引腳連接到一起,替換原來芯片時,需更改PCB電路設計

表1四種收發器對比

注:這里只給出實測結果,詳細官方參數對比見收發器對比文檔。

如果只是對比手冊參數,是很難發現收發器的一些隱藏特性的,所以本文使用CANScope-Pro分析儀對這四類收發器進行眼圖分析其特性。
1.SN65HVD251在1Mbps下的波形和眼圖測量結果如圖所示:

圖1 SN65HVD251 1Mbps波形


圖2 SN65HVD251 1Mbps眼圖

此收發器,EMI性能較好,輻射較小,但高波特率時,位時間會有抖動,產生2條亮線的眼圖。說明其會影響位時間。因此在1M波特率下不推薦使用。


2.PCA82C250/1在1Mbps下的波形和眼圖測量結果如圖所示:

圖3 PCA82C250/1 1Mbps波形


圖4 PCA82C250/1 1Mbps眼圖

可以看到,這種老收發器斜率很陡,但過沖很明顯,EMI超標嚴重。而且在過沖后,有明顯的抖動,下降沿有明顯的下沖。這些都會對EMC性能造成影響。


3.TJA1040/1050T在1Mbps下的波形和眼圖測量結果如圖所示:

圖5 TJA1040/1050T 1Mbps波形


圖6 TJA1040/1050T 1Mbps眼圖

此收發器基本沒有過沖,而且斜率也比較理想,所以目前汽車電子上基本都是使用該系列收發器或者其升級版TJA1042/1051T。


4.MC33901在1Mbps下的波形和眼圖測量結果如圖所示:

圖7 MC33901 1Mbps 波形


圖8 MC33901 1Mbps眼圖

此收發器波形非常完美,EMI輻射很小,而且波特率精準度搞,故目前致遠電子CTM8251KT/AT中使用的是此型號收發器。

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