SIC的作用機理

在CAN總線上，通過CAN_H和CAN_L兩根線上的電位差來表示CAN信號。CAN總線上的電位差分為兩種：顯性電平(Dominant Voltage)和隱性電平(Recessive Voltage)，其中顯性電平為邏輯0，隱性電平為邏輯1，如下圖所示。

CAN總線電壓電平

當TXD輸出邏輯0時，總線輸出的差分電壓VDIFF為顯性狀態，當TXD輸出邏輯高電平時總線通過接收器內部的高阻值輸入電阻器 (RIN)偏置為VCC/2，為隱性狀態，在仲裁期間，顯性狀態會覆蓋隱性狀態。CAN收發器在顯性階段的差分發送器輸出阻抗約為50Ω，與總線特征阻抗緊密匹配，通常不會引起信號反射。對于常規CAN FD收發器，當驅動器輸出顯性電平切換到隱性電平時，差分輸出阻抗會由50Ω變為約60kΩ，此時，反射回來的信號遇到端口的阻抗不匹配，并且這些反復的反射疊加在輸出端口，從而導致了信號振鈴的產生。

CAN總線振鈴波形

對于具有SIC功能的CAN芯片而言，當發送器檢測到TXD上出現從顯性到隱性的邊沿時，內部驅動器會激活振鈴抑制(SIC)電路。CAN驅動器繼續強力驅動總線至隱形電平，直至tpass_rec_start，以便減少反射，確保采樣點處的隱性位很干凈。在這一主動隱性階段，發送器輸出阻抗較低（約為100Ω）。反射的信號沒有遇到顯著的阻抗不匹配，并且驅動電阻可有效吸收反射信號，因此振鈴會大大減弱。在該階段結束后驅動器進入被動隱性階段，其輸出阻抗上升至約60kΩ。

CAN SIC阻抗時序圖

在SIC作用的主動隱性階段，其持續時間最長可達530ns(tpass_rec_start，如上文所列）。由于CAN FD協議的數據階段最低位寬為200ns(5Mbps)，因此振鈴抑制可在整個的隱性位持續時間內保持活動狀態，從而保證CAN總線和RXD信號的翻轉正常進行。

SIC芯片對于組網的優勢

相比常規CAN芯片，CAN SIC可采用更為靈活的組網方式，如下圖所示；常規CAN芯片由于信號振鈴的限制，為了保證CAN FD的高速率要求，所有節點需采用手拉手的菊花鏈組網方式，且每個節點的分支線纜不超過0.3m，采用SIC芯片后可靈活調整組網方式和提高總線速率上限，可根據實際應用場景進行布線，有效節省組網線材成本和車身重量。

常規CAN組網方式

在常規組網環境中在若出現某一節點斷開時，信號會因為斷開節點后留下的分支線導致信號振鈴，若是使用常規CAN芯片該振鈴無法避免，易導致節點收到錯誤幀，如果其中一個終端異常斷開的話，基本很難保證總線通信了，若是使用CAN SIC芯片可抑制信號振鈴，可保證信號在異常場景下正常通信。

CAN SIC組網方式

CAN SIC收發器有更嚴格的位時間對稱性，這使得CAN信號在惡劣的組網環境中能夠提供更多裕量。收發器對上升沿和下降沿的斜率要求更快，可保證單bit的有效位寬，因此可以以8Mbps的速率可靠運行。與CAN FD收發器相比，其SIC的環路延時最大僅為190ns，遠低于CAN FD收發器的255ns最大環路延時的要求，更有助于延長最大組網長度。

TPT1462

思瑞浦推出基于其自主創新設計振鈴抑制電路專利的車規級CAN SIC（信號改善功能，Signal Improvement Capability）TPT1462Q芯片，相比當前主流的CAN FD車載通信方案，TPT1462Q滿足最新的ISO 11898-2:2024標準(見下表)，同時兼容CiA 601-4標準，可實現≥8Mbps的傳輸速率。可與常規CAN FD的CAN芯片(TPT1044/TPT1042)兼容和混合組網，還具有待機模式和遠程喚醒功能，此外其優異的EMC表現，以及靈活的VIO供電選擇（低至1.8V）可有效助力工程師簡化系統設計、并打造更高質量的車載通信系統。

表1、TPT1462關于ISO 11898-2:2024標準測試數據

在工況復雜的汽車應用中，環境中惡劣的電磁干擾可通過電纜耦合到芯片的CAN總線，這可能導致CAN芯片傳輸異常，甚至導致芯片損傷。思瑞浦推出的CAN SIC芯片TPT1462Q具有國際領先的抗干擾能力，為汽車安全通訊奠定堅實的基礎；此外TPT1462Q采用思瑞浦自主設計對稱性調節模塊專利技術，用于調節第一輸出驅動級和第二輸出驅動級的對稱性；借助于該對稱性調節模塊，確保差分輸出級的對稱性，優化芯片的EMI性能，依照IEC 62228-3標準進行傳導發射的EME測試，表現如下：

無共模電感時TPT1462Q的EME測試圖

TPT1462實戰效果

總線振鈴一般是CAN總線的通信過程中，由于阻抗不匹配導致的信號反射等原因，使得信號在傳輸線上多次反射，進而產生的一種振蕩現象。振鈴現象可能會對CAN總線的通信質量產生負面影響，甚至有可能導致通信失敗。TPT1462Q采用自研的振鈴抑制專利，允許工程師在多節點、復雜拓撲情況下有效減少總線中的信號反射，降低振鈴現象發生的概率（如下圖）。

常規CAN-FD在星型網絡多節點通信波形

CAN SIC芯片在星型網絡多節點通信波形

同時由于架構的優化TPT1462Q可維持高達10Mbps的通信傳輸速率，并且可保證優質的總線對稱性，大幅提升車載通信質量，為下一代CAN技術發展奠定基礎。

在10Mbps通信速率下的波形

TPT1462產品系列提供帶VIO(TPT1462VQ)與不帶VIO(TPT1462Q)兩個版本，可根據系統需求靈活選擇簡化系統設計，提供SOP8和DFN8兩種封裝，可Pin-to-Pin兼容市場主流經典CAN和CAN FD收發器。TPT1462Q已通過AEC-Q100車規認證要求，支持–40°C~125°C的寬工作溫度范圍，提供過溫保護；同時，TPT1462Q還具備TXD顯性超時保護，待機模式下支持遠程喚醒。此外，該產品的VIO設計可低至1.8V，這一設計不僅提高了產品的靈活性，還可進一步減少系統中對LDO或電平轉換器的需求，從而為工程師在成本控制方面提供有力支持。