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主流CAN处理器区别

2019-12-13 17:18 必威体育 泠碧81°c
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此收发器波形非常完美,EMI辐射很小,而且波特率精准度搞,故目前致远电子CTM8251KT/AT中使用的是此型号收发器。


但随着汽车电子迅猛发展,以及半导体技术更新。基于三极管架构的PCA82C250/251已经无法满足汽车电子用户要求。所以NXP公司推出了新一代基于JFET的TJA1040/1050T收发器,不但可以与老的PCA82C250/251实现无缝升级,而且增加了待机模式功能与Split共模输出功能。同时为了防止MCU死机而拉低TXD,在收发器中增加了发送显性超时关断功能,所以TJA1040/1050的最高波特率只能到40Kbps,所以这就使得许多低波特率客户(比如煤矿都是使用5Kbps)无法替换升级。

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10年前,国内的CAN收发器主流还是NXP(当年叫飞利浦)的PCA82C250,后来升级为PCA82C251,增强了管脚耐压能力与热关断功能,几乎所有CAN节点都使用PCA82C250/251。
 

CAN总线迅猛发展的今天,有许多厂家都推出自己的CAN 收发器,都是号称和客户所用的PIN to PIN兼容,价格更加优惠。而实际这些收发器的设计与制造工艺决定了还是有很大区别的,不同行业的选型指标都不能照搬。



 

2.PCA82C250/1在1Mbps下的波形和眼图测量结果如图所示:
从特性来说,PCA82C250/251在高速波特率下过冲很严重,在进行CE认证时通不过认证标准,而TJA1040/1050的电磁辐射就小的多,可以通过CE认证。因为世界上CAN收发器的需求量增大,TI公司、Freescale公司、美信公司、Microhip公司纷纷推出了自己的高速CAN收发器。

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本文对NXP的新旧两类收发器,以及SN65HVD251(TI公司生产)和MC33901(Freescale公司生产)进行对比测试。SN65HVD251收发器最低支持5kbps的波特率,同时电磁辐射较TJA1040T的更小,并且三者保持管脚兼容,区别在于SN65HVD251的差分电压幅度较大。MC33901收发器最低支持5kbps波特率,同样具有电磁辐射较小的特点,在各种波特率下均无出现严重的过冲现象,但该芯片的使用必须将3、5引脚连接到一起,替换原来芯片时,需更改PCB电路设计。


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图4 PCA82C250/1 1Mbps眼图
表1四种收发器对比
 

1.SN65HVD251在1Mbps下的波形和眼图测量结果如图所示:

 

图5 TJA1040/1050T 1Mbps波形

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此收发器基本没有过冲,而且斜率也比较理想,所以目前汽车电子上基本都是使用该系列收发器或者其升级版TJA1042/1051T。

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图7 MC33901 1Mbps 波形

图1 SN65HVD251 1Mbps波形

3.TJA1040/1050T在1Mbps下的波形和眼图测量结果如图所示:

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此收发器,EMI性能较好,辐射较小,但高波特率时,位时间会有抖动,产生2条亮线的眼图。说明其会影响位时间。因此在1M波特率下不推荐使用。

如果只是对比手册参数,是很难发现收发器的一些隐藏特性的,所以本文使用CANScope-Pro分析仪对这四类收发器进行眼图分析其特性。
 

图3 PCA82C250/1 1Mbps波形


图2 SN65HVD251 1Mbps眼图


可以看到,这种老收发器斜率很陡,但过冲很明显,EMI超标严重。而且在过冲后,有明显的抖动,下降沿有明显的下冲。这些都会对EMC性能造成影响。

 

图6 TJA1040/1050T 1Mbps眼图

注:这里只给出实测结果,详细官方参数对比见收发器对比文档。


4.MC33901在1Mbps下的波形和眼图测量结果如图所示:

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图8  MC33901 1Mbps眼图