2018年05月17日 | CAN收发器发展历程

2018-05-17

在CAN通信中，收发器起到了十分相当特别的作用。目前市面的收发器型号也是不计其数，本文则是根据收发器的发展，简单介绍几款收发器的特点。

很多年前，NXP的CAN收发器几乎在每一个CAN节点上都看的到，当时最常见的型号就是PCA82C250。

曾有工程师较为全面的总结了一下PCA82C250的主要特点，1、高速率（1Mbit/s）；2、能够完全兼容ISO11898；3、有低电流待机模式且存在过热保护；4、采用斜率控制，降低射频干扰；5、总线上至少可挂110个节点，且节点未上电时不会干扰总线。

后来，PCA82C250升级为PCA82C251，常规上来看，两个型号是完全的pin对拼替换，但是根据整体性能而言，PCA82C251还是做了一些修改。例如，1、在系统额定电源上，由原型号的12V改为24V供电；2、CANH\CANL电压承受范围由-8V-18V改为-40V-40V；3、瞬间高压承受能力也提高到-200V-200V；之后，大部分用户在选型时更多选择PCA82C251，也是因为它在隐性状态下的拉电流更小，在掉电情况下的总线输出特性有一定改善。

然而，汽车电子行业的发展也在推动收发器的更新和换代。此时，基于JFET的TJA系列开始走上历史舞台。

最常见的TJA就是TJA1040和TJA1050，我司的工程师也曾对其特征进行了简要总结：

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图1 对比图

那么TJA1040/1050与PCA82C250/251究竟有哪些功能上的区别？

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我们以TJA1040和PCA82C251为例，同作为高速的收发器，主要的不同点主要是以下几点：1、在无源的状态下，TJA1040相当于脱离总线，在性能上更加良好；2、PCA82C251具有斜率控制，而TJA1040则是固定斜率控制。具体区别可参考引脚设计。3、PCA82C251不具备TXD显性超时保护功能，而TJA1040在这一点上做的不错；4、正常工作模式下，PCA82C251的收发功率不大，但是TJA1040的则更小，最大消耗15uA；5、输出的差分电压，PCA82C251是1V-5V，TJA1040则是1.5V-3V；除此以外在静电保护上TJA1040也会更胜一筹。

针对于这两个型号的产品，根据数据手册给出的资料，PCA82C251的最低波特率是5kbps，TJA1040的最低波特率是40kbps，如果使用低波特率的用户基本上不能进行直接替换。为了得到更多的对比结果，我司也曾用CANScope进行测量，对其性能进行验证对比。

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图3 PCA82C250/1 1Mbps眼图

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图4 TJA1040/1050T 1Mbps波形

从特性来说，PCA82C251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的电磁辐射就小的多，波形非常完美，EMI辐射很小，而且波特率精准度搞。

所以，目前大多隔离CAN收发器里主要使用的收发器也是TJA1040/1050系列，例如TJA1051T、TJA1042T、TJA1043T、TJA1044GT等等。包含的的隔离CAN收发器型号则有CTM1051系列，CTM8251系列等等。

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图5 CAN隔离模块

基于各收发器的特性，隔离收发器的特点则是：1、波特率支持5K~1Mbps或40K~1Mbps；2、工作温度-40~85℃或-40~105℃；3、隔离电压：2500VDC 或3500VDC；4、Mini小体积或标准模块化封装；5、外壳及灌封材料符合 UL94 V-0 标准；6、具有极低电磁辐射和高的抗电磁干扰性；

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图6 超小体积CTM1051M

目前业内首款器件车规级隔离CAN收发器CTM1051Q也是使用了TJA1051作为CAN收发器

CAN收发器

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