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3.3V CAN收發器将在工業市場前景可觀 [2017/3/30]

    在過去幾十年間,控制器局域網 (CAN) 應用已經從主要使用5V協議控制器轉變為液位計液位變送器料位開關電容式液位計電容式液位變送器物位開關的大部分包含3.3V控制器。然而,5V CAN收發器的使用仍舊很普遍,所以經常看到3.3V控制器與5V收發器配對使用的CAN收發器應用。

     在過去幾十年間,控制器局域網 (CAN) 應用已經從主要使用5V協議控制器轉變為大部分包含3.3V控制器。然而,5V CAN收發器的使用仍舊很普遍,所以經常看到3.3V控制器與5V收發器配對使用的CAN收發器應用。可以通過在特定應用中采用一個3.3V CAN收發器解決這種設置中出現的一些問題。在一個應用中将控制器和收發器的電源電壓混合在一起需要為每個電壓配備至少一個經穩壓電源軌。在某些情況下,僅僅是為了支持5V收發器,就會增加成本、電路闆空間、以及總體設計複雜程度。對于這些應用,将CAN收發器切換至3.3V電源軌能夠緩解這個問題。

單電源3.3V CAN收發器應用
    一個常有的顧慮就是針對5V和3.3V CAN收發器的共模偏置電壓的不同,以及這可能導緻的通信問題。
幸運的是,這個問題已經由ISO18898-2标準所解決,這個标準需要CAN兼容收發器的接收器部分能夠處理-2V至+7V的共模範圍。這一要求在ISO11898-5标準發布版本中被進一步擴展至±12V範圍。
     顯示了3.3V收發器(通常情況下,偏置到0.7*Vcc,以符合2V和3V CAN标準要求),5V收發器的共模
偏置電壓範圍,以及2個CAN标準所要求的共模輸入範圍。除了那些由混合5V和3.3V CAN收發器所導緻的共模偏移,仍然有很多較大共模偏移裕量。由于共模偏移不是很嚴重的問題,這就實現了互操作性


    在将3.3V CAN收發器的共模偏置電壓設定為除了0.5*Vcc以外的任何值時,有一點需要注意,那就是器
件在發送時會出現共模位移。這個位移出現的原因在于高端和低端驅動器的驅動強度大體相同,從而使獲得的顯性位處于Vcc/2的居中位置。每當3.3V收發器在隐性和顯性位之間轉換時就會出現0.7*Vcc到0.5*Vcc的共模位移。

    共模電壓的位移會在總線上形成有害的傳導和輻射放射。為了消除這些放射,可以在總線上放置一個分離式端接來過濾共模噪聲(圖5)。可通過改變電容器的值來調節這個過濾器。另外一個添加3.3V CAN收發器的常見問題是它們的輸出差分電壓要小于5V CAN收發器的輸出差分電壓,因此抗噪性較低。CAN标準通過要求所有收發器能夠驅動最低1.5V的輸出差分電壓,并要求接收器具有設定在0.9V差分電壓上的輸入閥值電壓來解決這個問題。因此,隻要3.3V收發器能夠驅動1.5V的最低電壓,系統中就會形成0.6V的電壓裕量來應對線路損耗和噪聲容限。為了補償電壓淨空的減少,通常情況下,3.3V收發器内的驅動器的尺寸要大于5V收發器内的驅動器。

    總之,很多人錯誤地認為不能在同一網絡中将3.3V和5V CAN收發器混合在一起使用,或者說,無法構建一個穩健耐用的3.3V CAN網絡。而事實并非如此。在上市10多年之後,3.3V CAN收發器在諸如大型家用電器、服務器背闆、智能電網、和電池供電類器件中仍然受到青睐,就是因為它們能夠簡化終端産品設計。牢記這一點,并且時刻注意共模放射,那麼3.3V CAN收發器就能夠在更多不斷向前發展的應用中大展拳腳。