CAN收发器的简化抗扰度测试设置

　　三十多年来，控制器局域网 （CAN） 收发器作为通信主干一直存在于汽车中。在此期间，电子芯片的数量以及整体收发器的复杂性稳步增加。因此，多个电子子系统必须在近距离共存并在恶劣条件下完美运行。这对组件可以产生的噪声量（发射）以及它必须承受的噪声量（抗扰度）施加了限制。在本文中，我将重点介绍收发器在成功部署到车辆之前必须通过的一项抗扰度测试。

　　当前系统

　　电动马达、开关转换器、大电流驱动级和振荡器是可以在电源线上引入纹波的噪声注入器类型。导航和互联网子系统等通信模块以及外部干扰也会增加噪声，这些噪声会传导或耦合到敏感电子设备上，并可能破坏它们的行为。在这种情况下，CAN 收发器仍有望成功交换数据；为此，它们必须具有很强的抗噪能力。

　　IEC 62132-4

　　国际电工委员会 （IEC） 62132-4 标准旨在协调各种设备制造商的要求。它涵盖了对直接注入噪声的抗扰度测量，范围从 1MHz 到 1GHz，功率高达 39dBm （8W）。设置的框图如图 1 所示。

 

 

　　简化的抗扰度测试设置。

　　CAN 收发器（被测设备）设置有 5V、250kHz、50% 占空比的方波数据信号发送到其输入端。收发器的内部威廉希尔官方网站 将该信号的延迟版本镜像回芯片的接收输出。然后，耦合网络将共模噪声注入设置，并根据表 1 中列出的通过失败标准评估接收器输出。在每个频率，功率电平增加到最大测试功率 （39dBm），以查看是否收发器可以毫无问题地进行通信。如图 2 所示，这些逐渐增加的频率在 1GHz 频段内重复出现。如果收发器具有待机模式，则需要进行第二次测试，将其配置为待机状态，同时接收器输出处于静态高电平。

　　表格

 

 

　　通过-失败标准。

 

 

　　IEC 62132-4 规范限制。

　　图 2 中的红线定义了收发器必须承受的最小噪声功率。该测试在使用和不使用可用于抑制共模噪声的外部共模扼流圈 （CMC） 的情况下进行。使用 CMC 时，通过所需的峰值功率电平为 39dBm（否则为 36dBm）。请注意，3dBm 对应于 2x 功率电平增量。

　　由于 CAN 是一种差分协议，因此确保良好性能的一种方法是确保两个 CAN 引脚信号路径中的所有内容都匹配良好且平衡。这最大限度地提高了威廉希尔官方网站 的共模抑制并减少了对差分信号的杂散转换。在峰值功率下，摆幅可达±65V。在 》100MHz 时，这些信号很容易耦合到相邻的信号迹线上并造成严重破坏，除非它们的设计能够承受这种压力。过滤和屏蔽敏感信号可以确保不会发生这种情况。

　　概括

　　IEC 62132-4 测试是衡量 CAN 收发器抗扰度的严格标准。结合发射和静电放电 （ESD） 等其他电磁兼容性 （EMC） 指标，通过这项严苛测试的设备使系统设计人员能够在源噪声抑制与组件抗扰度之间做出明智、经济高效的权衡等级。该测试中的良好性能可以很好地预测实际性能，因此可以最大限度地减少汽车设计周期后期的不愉快意外。