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(fù)雜性穩(wěn)步增加。因此，多個(gè)電子子系統(tǒng)必須在近距離共存并在惡劣條件下完美運(yùn)行。這對(duì)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(diǎn)介紹收發(fā)器在成功部署到車輛之前必須通過的一項(xiàng)抗擾度測(cè)試。

當(dāng)前系統(tǒng)

電動(dòng)馬達(dá)、開關(guān)轉(zhuǎn)換器、大電流驅(qū)動(dòng)級(jí)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(dǎo)航和互聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)等通信模塊以及外部干擾也會(huì)增加噪聲，這些噪聲會(huì)傳導(dǎo)或耦合到敏感電子設(shè)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(qiáng)的抗噪能力。

IEC 62132-4

國(guó)際電工委員會(huì) （IEC） 62132-4 標(biāo)準(zhǔn)旨在協(xié)調(diào)各種設(shè)備制造商的要求。它涵蓋了對(duì)直接注入噪聲的抗擾度測(cè)量，范圍從 1MHz 到 1GHz，功率高達(dá) 39dBm （8W）。設(shè)置的框圖如圖 1 所示。

簡(jiǎn)化的抗擾度測(cè)試設(shè)置。

CAN 收發(fā)器（被測(cè)設(shè)備）設(shè)置有 5V、250kHz、50% 占空比的方波數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到其輸入端。收發(fā)器的內(nèi)部電路將該信號(hào)的延遲版本鏡像回芯片的接收輸出。然后，耦合網(wǎng)絡(luò)將共模噪聲注入設(shè)置，并根據(jù)表 1 中列出的通過失敗標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估接收器輸出。在每個(gè)頻率，功率電平增加到最大測(cè)試功率 （39dBm），以查看是否收發(fā)器可以毫無問題地進(jìn)行通信。如圖 2 所示，這些逐漸增加的頻率在 1GHz 頻段內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。如果收發(fā)器具有待機(jī)模式，則需要進(jìn)行第二次測(cè)試，將其配置為待機(jī)狀態(tài)，同時(shí)接收器輸出處于靜態(tài)高電平。

表格

通過-失敗標(biāo)準(zhǔn)。

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(cè)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(jìn)行。使用 CMC 時(shí)，通過所需的峰值功率電平為 39dBm（否則為 36dBm）。請(qǐng)注意，3dBm 對(duì)應(yīng)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(gè) CAN 引腳信號(hào)路徑中的所有內(nèi)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(duì)差分信號(hào)的雜散轉(zhuǎn)換。在峰值功率下，擺幅可達(dá)±65V。在 》100MHz 時(shí)，這些信號(hào)很容易耦合到相鄰的信號(hào)跡線上并造成嚴(yán)重破壞，除非它們的設(shè)計(jì)能夠承受這種壓力。過濾和屏蔽敏感信號(hào)可以確保不會(huì)發(fā)生這種情況。

概括

IEC 62132-4 測(cè)試是衡量 CAN 收發(fā)器抗擾度的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合發(fā)射和靜電放電 （ESD） 等其他電磁兼容性 （EMC） 指標(biāo)，通過這項(xiàng)嚴(yán)苛測(cè)試的設(shè)備使系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)高效的權(quán)衡等級(jí)。該測(cè)試中的良好性能可以很好地預(yù)測(cè)實(shí)際性能，因此可以最大限度地減少汽車設(shè)計(jì)周期后期的不愉快意外。