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SIT1043Q CAN FD收發(fā)器振鈴抑制功能實(shí)現(xiàn)原理及實(shí)際應(yīng)用

SIT芯力特 ? 2023-08-22 08:08 ? 次閱讀
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隨著新能源汽車與自動(dòng)駕駛技術(shù)的深入發(fā)展,CAN通信的速率從基礎(chǔ)的125kbps速率提升到目前8Mbps速率的應(yīng)用,通信速率越高對(duì)CAN收發(fā)器差分信號(hào)的質(zhì)量要求越來(lái)越高。芯力特研發(fā)工程師在SIT1043Q芯片中內(nèi)置振鈴抑制電路,在不需要增加任何外圍元器件的情況下,用于改善星型網(wǎng)絡(luò)下高速通信信號(hào)質(zhì)量(星型網(wǎng)絡(luò)如圖1所示),使SIT1043Q CAN FD收發(fā)器能支持到5Mbps~8Mbps通信速率,而無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重新設(shè)計(jì)。

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圖1:SIT1043Q組成的高速多節(jié)點(diǎn)星型CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)02SIT1043Q CAN FD收發(fā)器信號(hào)增強(qiáng)(SIC)
SIC是Signal Improvement Capability的簡(jiǎn)稱,SIT1043Q CAN FD收發(fā)器在實(shí)現(xiàn)超低功耗應(yīng)用的同時(shí),芯片進(jìn)一步完善SIC功能,具體表現(xiàn)在:1、增加了斜率控制電路提升了總線信號(hào)的一致性與對(duì)稱性,縮短總線信號(hào)上升沿與下降沿爬升斜率,減少信號(hào)回環(huán)時(shí)間;2、增加了振鈴抑制電路,用于抑制高速率通信下顯性電平切換到隱性電平信號(hào)振蕩。圖2展示一個(gè)常規(guī)CAN FD收發(fā)器,其中CAN總線信號(hào)在高于900 mV和低于500 mV時(shí)產(chǎn)生振鈴,從而導(dǎo)致差分信號(hào)位撕裂,使接收數(shù)據(jù)(RXD)信號(hào)撕裂。圖3展示了具有SIC功能的CAN FD收發(fā)器,從而得到完整的RXD信號(hào)。

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圖2:無(wú)振鈴抑制差分信號(hào)與RXD信號(hào)

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圖3:增加振鈴抑制后差分信號(hào)與RXD信號(hào)

03

SIT1043Q CAN FD收發(fā)器振鈴實(shí)現(xiàn)原理


CAN總線在正常通信時(shí)有兩種邏輯狀態(tài):隱性電平和顯性電平,如圖4所示。

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圖4:SIT1043Q 總線電壓電平

當(dāng)以差分方式驅(qū)動(dòng)總線時(shí),總線為顯性狀態(tài),對(duì)應(yīng)于 TXD 和RXD引腳上的邏輯低電平。當(dāng)總線通過(guò)接收器內(nèi)部的高阻值輸入電阻器偏置為VCC/2時(shí),總線為隱性狀態(tài),對(duì)應(yīng)TXD和RXD引腳上的邏輯高電平。原理上CAN總線上的隱性到顯性信號(hào)邊沿通常不易產(chǎn)生振鈴,因?yàn)镃AN收發(fā)器驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),同時(shí)CAN收發(fā)器在顯性階段的發(fā)送器輸出阻抗約為50Ω,與CAN網(wǎng)絡(luò)特征阻抗緊密匹配。當(dāng)總線信號(hào)由顯性變?yōu)殡[性電平時(shí),在沒有振鈴抑制的CAN驅(qū)動(dòng)器差分輸出阻抗突然變?yōu)榧s30kΩ,且反射回來(lái)的信號(hào)遇到阻抗不匹配,在顯性到隱性邊沿產(chǎn)生振蕩信號(hào),從而產(chǎn)生總線信號(hào)振鈴。為了很好的抑制顯隱切換到隱性時(shí)總線負(fù)載導(dǎo)致的信號(hào)振鈴,SIT1043Q內(nèi)置振鈴抑制電路,通過(guò)總線反饋檢測(cè)電路,偵測(cè)到信號(hào)閾值超過(guò)一定的電壓時(shí),SIT1043Q自動(dòng)激活振鈴抑制電路,通過(guò)動(dòng)態(tài)的自動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)信號(hào)振鈴抑制,減少信號(hào)反射,實(shí)現(xiàn)RXD位信號(hào)完整。

04

SIT1043Q CAN FD收發(fā)器振鈴抑制效果應(yīng)用實(shí)測(cè)


在某大型星型網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)測(cè)中(如圖1所示),國(guó)外某無(wú)振鈴抑制1043芯片CAN收發(fā)器(圖5所示)與SIT1043Q集成振鈴抑制電路CAN收發(fā)器在同板載環(huán)境下試驗(yàn)對(duì)比波形(如圖6所示)。從單體Ringing測(cè)試波形效果看,SIT1043Q的RXD信號(hào)完整,振鈴抑制效果好。而無(wú)振鈴抑制的CAN收發(fā)器,RXD位信號(hào)撕裂不完整。此外,該芯片目前已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于:車身控制,智能座艙,域控制器,T-Box、ADAS、智能網(wǎng)關(guān)、底盤與動(dòng)力系統(tǒng)等,通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用進(jìn)一步反饋芯力特SIT1043Q CAN FD 收發(fā)器是一顆性能不錯(cuò)的芯片,推薦大家選型使用。

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圖5:國(guó)外某1043收發(fā)器無(wú)振鈴抑制效果波形圖

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圖6:SIT1043QT振鈴抑制效果波形圖

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