三十多年來(lái)，控制器區域網(wǎng)絡(luò ) (CAN) 收發(fā)器作為通信主干一直存在于汽車(chē)中。在此期間，電子芯片的數量以及收發(fā)器的整體復雜性穩步增加。因此，多個(gè)電子子系統必須近距離共存，并在惡劣條件下完美運行。這對組件可以產(chǎn)生的噪聲量（發(fā)射）以及它必須承受的噪聲量（抗擾度）施加了限制。在本文中，我將重點(diǎn)介紹收發(fā)器在成功部署到車(chē)輛中之前必須通過(guò)的一項抗擾度測試。

當前系統

電動(dòng)機、開(kāi)關(guān)轉換器、大電流驅動(dòng)級和振蕩器屬于噪聲注入器類(lèi)型，可以在電源線(xiàn)上引入紋波。導航和互聯(lián)網(wǎng)子系統等通信模塊以及外部干擾也會(huì )增加噪聲，這些噪聲可以傳導或耦合到敏感的電子設備上，并有可能破壞它們的行為。在此背景下，CAN收發(fā)器仍有望成功交換數據；為此，它們必須具有很強的抗噪能力。

IEC 62132-4

國際電工委員會(huì ) (IEC) 62132-4 標準的創(chuàng )建是為了協(xié)調不同設備制造商的要求。它涵蓋了對從 1MHz 到 1GHz 以及高達 39dBm (8W) 功率的直接注入噪聲的抗擾度測量。該設置的框圖如圖 1 所示。

圖1

簡(jiǎn)化的抗擾度測試設置。

CAN 收發(fā)器（被測設備）設置有 5V、250kHz、50% 占空比方波數據信號發(fā)送到其輸入端。收發(fā)器的內部電路將該信號的延遲版本鏡像回芯片的接收輸出。然后，耦合網(wǎng)絡(luò )將共模噪聲注入到設置中，并根據表 1 中列出的通過(guò)/失敗標準評估接收器輸出。在每個(gè)頻率下，功率電平增加到測試功率 (39dBm)，以查看是否收發(fā)器可以毫無(wú)問(wèn)題地通信。如圖 2 所示，這些逐漸增加的頻率在整個(gè)頻段重復到 1GHz。如果收發(fā)器具有待機模式，則需要進(jìn)行第二次測試，將其配置為待機狀態(tài)，接收器輸出處于靜態(tài)高電平。

表格1

通過(guò)-失敗標準。

圖 2

IEC 62132-4 規范限制。

圖 2 中的紅線(xiàn)定義了收發(fā)器必須承受的噪聲功率。該測試在使用和不使用外部共模扼流圈 (CMC) 的情況下執行，CMC 可用于抑制共模噪聲。使用 CMC 時(shí)，需要通過(guò)的峰值功率電平為 39dBm（否則為 36dBm）。請注意，3dBm 對應于 2x 功率電平增量。

由于 CAN 是一種差分協(xié)議，確保良好性能的一種方法是確保兩個(gè) CAN 引腳信號路徑中的所有內容都匹配且平衡。這限度地提高了電路的共模抑制并減少了到差分信號的雜散轉換。在峰值功率下，擺幅可達 ±65V。在 >100MHz 時(shí)，這些信號可以很容易地耦合到相鄰的信號走線(xiàn)上并造成嚴重破壞，除非它們被設計為能夠承受這種壓力。過(guò)濾和屏蔽敏感信號可以確保這種情況不會(huì )發(fā)生。