在當(dāng)今復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，可靠的通信至關(guān)重要。CAN（Controller Area Network）總線作為一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車等領(lǐng)域的通信協(xié)議，其收發(fā)器的性能直接影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。今天，我們就來深入了解一下Analog Devices推出的MAX3054/MAX3055/MAX3056 ±80V故障保護(hù)/容錯CAN收發(fā)器。

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產(chǎn)品概述

MAX3054/MAX3055/MAX3056是CAN協(xié)議控制器與總線物理線路之間的接口，為CAN網(wǎng)絡(luò)提供了可靠的通信解決方案。這些器件具備差分傳輸能力，在特定故障條件下可切換至單模式，并且在故障模式下仍能保證完全喚醒功能。

主要特性

• 寬故障保護(hù)電壓范圍：CANH和CANL總線線路的擴(kuò)展故障保護(hù)電壓范圍達(dá)到±80V，有效抵御各種過壓故障。
• 多重保護(hù)機(jī)制：電流限制和熱保護(hù)電路可防止發(fā)射器輸出級因過流故障而損壞，同時CANH和CANL線路還能抵御惡劣環(huán)境中可能出現(xiàn)的電瞬變。
• 低功耗模式：提供三種低功耗模式，可通過引腳STB和EN進(jìn)行切換，輸出INH引腳可用于停用外部電壓調(diào)節(jié)器，降低系統(tǒng)功耗。
• 優(yōu)化的數(shù)據(jù)速率：針對不同的數(shù)據(jù)速率需求進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。MAX3054適用于250kbps的高速數(shù)據(jù)傳輸；MAX3055用于125kbps的數(shù)據(jù)速率；MAX3056則專為40kbps的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。對于40kbps和125kbps版本，內(nèi)置的斜率控制功能允許使用非屏蔽電纜，接收器輸入濾波器確保了高抗噪能力。

技術(shù)規(guī)格

絕對最大額定值

在使用器件時，需要注意其絕對最大額定值，超過這些值可能會對器件造成永久性損壞。例如，INH電流瞬態(tài)電壓為0.5mA，連續(xù)功率耗散在TA = +70°C時，14引腳SO封裝需在+70°C以上以8.3mW的速率降額等。

電氣特性

DC電氣特性

涵蓋了電源電壓、輸入輸出電壓和電流等多個參數(shù)。例如，在不同的工作模式下，電源電流和電池電流有著不同的取值范圍；輸入引腳的高低電平電壓和電流也有明確的規(guī)定。這些參數(shù)為電路設(shè)計(jì)提供了精確的參考。

AC電氣特性

包括總線輸出的轉(zhuǎn)換時間、傳播延遲、喚醒時間和故障檢測及恢復(fù)時間等。這些特性對于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和系統(tǒng)的快速響應(yīng)至關(guān)重要。例如，在不同的數(shù)據(jù)速率和負(fù)載電容條件下，CANL和CANH總線輸出的轉(zhuǎn)換時間有所不同。

引腳功能

工作模式

正常工作模式

發(fā)射器

將來自CAN控制器的單端輸入（TXD）轉(zhuǎn)換為總線線路（CANH、CANL）的差分輸出。

接收器

從總線線路（CANH、CANL）接收差分輸入，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單端輸出（RXD）發(fā)送給CAN控制器，通過比較器檢測差分電壓與內(nèi)部閾值的差異。

BATT

當(dāng)提供+12V電池電壓時，為器件供電。

低功耗模式

通過STB和EN引腳可進(jìn)入三種低功耗模式：

• 睡眠模式：功耗最低，INH切換到高阻抗以停用外部電壓調(diào)節(jié)器，CANL通過RTL偏置到電池電壓。
• 待機(jī)模式：與睡眠模式類似，但I(xiàn)NH為高電平，適用于需要保持外部電壓調(diào)節(jié)器活動的情況。
• 上電待機(jī)模式：類似于待機(jī)模式，通過ERR輸出可讀取上電標(biāo)志。

喚醒機(jī)制

當(dāng)在任一總線線路上檢測到顯性信號或WAKE檢測到持續(xù)時間超過38μs的脈沖時，收發(fā)器會識別喚醒請求。喚醒時，INH置高以激活外部電壓調(diào)節(jié)器。為防止因瞬態(tài)或RF場導(dǎo)致的誤喚醒，喚醒電壓電平需保持超過38μs。

故障管理

故障檢測器在正常工作模式下完全激活，檢測到單個故障后會切換到相應(yīng)狀態(tài)。不同的故障情況（如CANH或CANL線路中斷、短路等）有不同的檢測和恢復(fù)機(jī)制，并且在故障發(fā)生和恢復(fù)時，ERR引腳會相應(yīng)地輸出低電平或高電平信號。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

終端電阻

系統(tǒng)的總終端電阻應(yīng)為100Ω，每個收發(fā)器的終端電阻值根據(jù)系統(tǒng)大小而定，但每個收發(fā)器的最小終端電阻值為500Ω。為減少總線線路中斷時的EMI，建議單個收發(fā)器的終端電阻不超過6kΩ。

降低EMI和反射

MAX3055/MAX3056的內(nèi)部斜率控制使CANH和CANL輸出的轉(zhuǎn)換速率受到限制，從而減少了EMI和反射。同時，在布局時，需將VCC通過0.1μF陶瓷電容旁路到GND，并確保電容靠近IC，引線短且走線寬。

總結(jié)

MAX3054/MAX3055/MAX3056 ±80V故障保護(hù)/容錯CAN收發(fā)器憑借其寬故障保護(hù)電壓范圍、多重保護(hù)機(jī)制、低功耗模式和優(yōu)化的數(shù)據(jù)速率等特性，為CAN網(wǎng)絡(luò)提供了可靠、高效的通信解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)具體的需求選擇合適的數(shù)據(jù)速率版本，并合理設(shè)計(jì)終端電阻和布局，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。