川土微电子 | CA-IF1051 CAN-FD收发器

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01产品概述


这款CAN收发器专为高速CAN应用而设计，所有器件均支持经典 CAN 和 5Mbps CAN FD，在有负载 CAN 网络中能够实现更快的数据速率。该器件具有静音模式，共模输入电压可达±30 V，其中“H”后缀型号总线故障保护达±70V，非“H”后缀型号总线故障保护为±58V。该器件包含许多保护功能，以提高器件和 CAN 的稳定性。目前提供SOIC8的封装尺寸。
CA-IF1051 CAN收发器选型表

料号	是否具有电平转换功能	通讯 模式	速率（Mbps）	共模输入电压 （V）	总线故障保护 (V )	HBM  ESD其他引脚 （±KV）	HBM  ESD总线引脚 （±KV）	工作电压范围 (V)	温度范围 (℃）	封装形式
CA-IF1051HS	否	半双工	5	-30~30	-70~70	4	6	4.5~5.5	-55~125	SOIC8
CA-IF1051S	否	半双工	5	-30~30	-58~58	4	8	4.5~5.5	-55~125	SOIC8

所有数据仅供初步选型时参考，正式选型请以产品手册为准。



02逻辑侧应用特性


CA-IF1051的TXD管脚在接收CAN控制器的TTL电平时，大于2V的电平会识别为高电平，小于0.8V的电平会识别为低电平；RXD管脚的输出高电平为大于4V，低电平为小于0.4V，符合CAN控制器电平标准。



03总线侧差分输出电压


由于总线上电流与电阻的存在，长线传输后的差分电平会衰减，差分输出电平肯定越大越好，压差越大对接收端来说就越容易识别；但是差分电平过大的话，会造成流过匹配电阻的电流过大，造成不必要的功耗消耗，单个设备的电磁干扰也会加强。


所以综合来讲，合适的总线差分输出电压可以兼容功耗与传输距离,输出电压过大，会导致功耗上升，但是传输距离可以更远，输出电压小，功耗减小，单个设备电磁干扰也减弱，但是会导致传输距离也变短。CA-IF1051S差分输出电压满足ISO11898-2标准。






04显性超时保护


显性超时保护功能主要是为了防止CAN总线网络由于硬件或软件故障使得TXD长期处于“0”电平状态。TXD保持“0”电平意味着CAN网络为显性电平，整个网络的所有节点都不能收发数据，CA-IF1051S通过收发器的硬件计时避免总线出现这种情况。




05高共模电压输入范围


众所周知，如果CAN收发器芯片的总线输入电压共模范围不够，就会对通信产生影响，川土微电子CA-IF1051S把共模电压输入范围做到了±30V，让它能够适用于更加恶劣的工业环境。



06时序特性


在实际CAN通讯中，会出现连续5bit时钟未同步，累积的误差达到最大，针对这种情况，整个系统就期待CAN收发器能够将误差控制到足够小，以保证传输信号的完整性。模拟这个条件的测试波形如下图所示，川土微电子CA-IF1051S的测试数据是符合规格的，保证在这种情况下，接收端的信号波形不会因较大形变造成采样出现错误。




07典型应用



下图是步进电机控制器应用框图，利用STM32单片机的CAN控制器进行CAN总线通信。


单片机STM32F103C8T6自带USB接口可以和上位机进行通信，带有两个SPI接口，其中一个SPI接口用于读取传感器的数据，另一个SPI接口选接OLED; 单片机通过IO口去控制电机驱动芯片；然后再通过SPI接口，读回传感器的数据；单片机还自带一个CAN协议接口，此接口可以输出TTL电平，通过CA-IF1051S收发器芯片，连接到CAN总线上面，与其他CAN节点进行通信；如果是比较恶劣的工业环境可以选用隔离器对信号进行隔离，可考虑川土微电子CA-IS36XX带隔离电源的数字隔离器系列。