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信号链基础知识:工业商场过渡到3.3V CAN收发器

在过去几十年间,控制器局域网 (CAN) 应用已经从主要使用5V协议控制器转变为大部分包含3.3V控制器。然而,5V CAN收发器的使用仍旧很普遍,所以经常看到3.3V控制器与5V收发器配对使用的C

在曩昔几十年间,控制器局域网 (CAN) 运用现已从首要运用5V协议控制器转变为大部分包括3.3V控制器。但是,5V CAN收发器的运用依旧很遍及,所以常常看到3.3V控制器与5V收发器配对运用的CAN收发器运用。可以经过在特定运用中选用一个3.3V CAN收发器处理这种设置中呈现的一些问题。

在一个运用中将控制器和收发器的电源电压混合在一起需求为每个电压装备至少一个经稳压电源轨。在某些情况下,只是是为了支撑5V收发器,就会增加本钱、电路板空间、以及总体设计杂乱程度。关于这些运用,将CAN收发器切换至3.3V电源轨可以缓解这个问题。

图1显现的是选用5V收发器和3.3V控制器的双电源轨运用的方框图。图2显现了在CAN收发器和控制器均由3.3V电压供电运转时有或许完成的更简略设置。

图1:双电源5V CAN收发器运用

图1:双电源5V CAN收发器运用

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图2:单电源3.3V CAN收发器运用

图2:单电源3.3V CAN收发器运用

一个常有的顾忌便是针对5V和3.3V CAN收发器的共模偏置电压的不同,以及这或许导致的通讯问题。走运的是,这个问题现已由ISO18898-2规范所处理,这个规范需求CAN兼容收发器的接收器部分可以处理-2V至+7V的共模规模。这一要求在ISO11898-5规范发布版别中被进一步扩展至±12V规模。

图3显现了3.3V收发器(通常情况下,偏置到0.7*Vcc,以契合2V和3V CAN规范要求),5V收发器的共模偏置电压规模,以及2个CAN规范所要求的共模输入规模。除了那些由混合5V和3.3V CAN收发器所导致的共模偏移,依然有许多较大共模偏移裕量。由于共模偏移不是很严重的问题,这就完成了互操作性。

图3

图3:CAN共模规模

图3:CAN共模规模

在将3.3V CAN收发器的共模偏置电压设定为除了0.5*Vcc以外的任何值时,有一点需求留意,那便是器材在发送时会呈现共模位移。这个位移呈现的原因在于高端和低端驱动器的驱动强度大体相同,从而使取得的显性位处于Vcc/2的居中方位。每逢3.3V收发器在隐性和显性位之间转化时就会呈现0.7*Vcc到0.5*Vcc的共模位移(图4)。

共模电压的位移会在总线上构成有害的传导和辐射放射。为了消除这些放射,可以在总线上放置一个分离式端接来过滤共模噪声(图5)。可经过改动%&&&&&%器的值来调理这个过滤器。

图4:3.3V CAN收发器的共模位移

图4:3.3V CAN收发器的共模位移

图5:共模滤波

图5:共模滤波

别的一个增加3.3V CAN收发器的常见问题是它们的输出差分电压要小于5V CAN收发器的输出差分电压,因而抗噪性较低。CAN规范经过要求一切收发器可以驱动最低1.5V的输出差分电压,并要求接收器具有设定在0.9V差分电压上的输入阀值电压来处理这个问题。因而,只需3.3V收发器可以驱动1.5V的最低电压,体系中就会构成0.6V的电压裕量来应对线路损耗和噪声容限。为了补偿电压净空的削减,通常情况下,3.3V收发器内的驱动器的尺度要大于5V收发器内的驱动器。

总归,许多人过错地以为不能在同一网络中将3.3V和5V CAN收发器混合在一起运用,或者说,无法构建一个稳健经用的3.3V CAN网络。而现实并非如此。在上市10多年之后,3.3V CAN收发器在比如大型家用电器、服务器背板、智能电网、和电池供电类器材中依然遭到喜爱,便是由于它们可以简化终端产品设计。紧记这一点,而且时间留意共模放射,那么3.3V CAN收发器就可以在更多不断向前开展的运用中大展拳脚。

下一次,咱们将解说RF搅扰怎么影响比如运算放大器等线性电路,而且供给怎么依据器材技能标准来挑选具有更佳RF搅扰抗扰度的器材的办法。

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