CAN收發(fā)器的簡化抗擾度測試設置

三十多年來，控制器局域網(wǎng) （CAN） 收發(fā)器作為通信主干一直存在于汽車中。在此期間，電子芯片的數(shù)量以及整體收發(fā)器的復雜性穩(wěn)步增加。因此，多個電子子系統(tǒng)必須在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，我將重點介紹收發(fā)器在成功部署到車輛之前必須通過的一項抗擾度測試。

當前系統(tǒng)

電動馬達、開關轉換器、大電流驅動級和振蕩器是可以在電源線上引入紋波的噪聲注入器類型。導航和互聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)等通信模塊以及外部干擾也會增加噪聲，這些噪聲會傳導或耦合到敏感電子設備上，并可能破壞它們的行為。在這種情況下，CAN 收發(fā)器仍有望成功交換數(shù)據(jù)；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 （IEC） 62132-4 標準旨在協(xié)調各種設備制造商的要求。它涵蓋了對直接注入噪聲的抗擾度測量，范圍從 1MHz 到 1GHz，功率高達 39dBm （8W）。設置的框圖如圖 1 所示。

簡化的抗擾度測試設置。

CAN 收發(fā)器（被測設備）設置有 5V、250kHz、50% 占空比的方波數(shù)據(jù)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)絡將共模噪聲注入設置，并根據(jù)表 1 中列出的通過失敗標準評估接收器輸出。在每個頻率，功率電平增加到最大測試功率 （39dBm），以查看是否收發(fā)器可以毫無問題地進行通信。如圖 2 所示，這些逐漸增加的頻率在 1GHz 頻段內重復出現(xiàn)。如果收發(fā)器具有待機模式，則需要進行第二次測試，將其配置為待機狀態(tài)，同時接收器輸出處于靜態(tài)高電平。

表格

通過-失敗標準。

IEC 62132-4 規(guī)范限制。

圖 2 中的紅線定義了收發(fā)器必須承受的最小噪聲功率。該測試在使用和不使用可用于抑制共模噪聲的外部共模扼流圈 （CMC） 的情況下進行。使用 CMC 時，通過所需的峰值功率電平為 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，因此確保良好性能的一種方法是確保兩個 CAN 引腳信號路徑中的所有內容都匹配良好且平衡。這最大限度地提高了電路的共模抑制并減少了對差分信號的雜散轉換。在峰值功率下，擺幅可達±65V。在 》100MHz 時，這些信號很容易耦合到相鄰的信號跡線上并造成嚴重破壞，除非它們的設計能夠承受這種壓力。過濾和屏蔽敏感信號可以確保不會發(fā)生這種情況。

概括

IEC 62132-4 測試是衡量 CAN 收發(fā)器抗擾度的嚴格標準。結合發(fā)射和靜電放電 （ESD） 等其他電磁兼容性 （EMC） 指標，通過這項嚴苛測試的設備使系統(tǒng)設計人員能夠在源噪聲抑制與組件抗擾度之間做出明智、經(jīng)濟高效的權衡等級。該測試中的良好性能可以很好地預測實際性能，因此可以最大限度地減少汽車設計周期后期的不愉快意外。