【導讀】"時間至關重要"——這個古老的慣用語可以應用於任何領域，但當應用於現實世界信號的采樣時，它是我們工程學科的支柱。當嚐試降低功耗
、實現時序目標並滿足性能要求時
，必須考慮測量信號鏈選擇何種ADC架構類型：∑-Δ還是逐次逼近寄存器(SAR)。一(yi)旦(dan)選(xuan)擇(ze)了(le)特(te)定(ding)架(jia)構(gou)，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)便(bian)可(ke)創(chuang)建(jian)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)路(lu)以(yi)獲(huo)得(de)必(bi)要(yao)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)。此(ci)時(shi)
，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)其(qi)低(di)功(gong)耗(hao)精(jing)密(mi)信(xin)號(hao)鏈(lian)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)時(shi)序(xu)因(yin)素(su)。

工業市場正在迅速發展，新興技術正在滿足不斷增長的創新和效率需求。工業應用使用多種不同的接口（包括以太網
、RS-485 和控製器局域網 (CAN)）在不同的設備之間傳輸時間敏感型數據。在選擇要使用的接口時，設計人員必須考慮許多不同的目標，進行權衡。

CAN 是最早可在惡劣和嘈雜的工業環境中提供可靠數據通信的協議之一，至今仍然廣受歡迎。CAN 收發器可提供 CAN 協議的物理層，具有高功效、高數據速率和小物理尺寸特性
，同時保持穩健可靠

，是許多工業應用的理想選擇。在本文中，我們將介紹 CAN 收發器的優勢，並討論它們在更大限度地提高工業應用效率方麵的作用。

圖 1 展示了通常使用 CAN 收發器來傳輸數據的各種工業應用。

圖 1. 光伏逆變器、不間斷電源 (UPS)、HVAC 係統、可編程邏輯控製器和儲能係統都依賴 CAN

保障工業環境中的通信：CAN 收發器的作用

CAN 收發器在工業自動化係統中至關重要，因為它們使傳感器、控kong製zhi器qi和he執zhi行xing器qi等deng器qi件jian能neng通tong過guo將jiang數shu字zi信xin號hao轉zhuan換huan為wei可ke在zai總zong線xian上shang長chang距ju離li發fa送song的de模mo擬ni差cha分fen信xin號hao進jin行xing通tong信xin。收shou發fa器qi可ke確que保bao數shu據ju可ke靠kao傳chuan輸shu，並bing能neng保bao護hu網wang絡luo
，以yi免mian遭zao受shou電dian氣qi損sun壞huai。這zhe使shi得de數shu據ju交jiao換huan更geng高gao效xiao，通tong信xin更geng準zhun確que。因yin此ci
，在zai工gong業ye應ying用yong中zhong選xuan擇ze新xin款kuan CAN 收發器時，可靠性、小尺寸以及低功耗至關重要。

我們來討論一下穩健性在工業環境中的重要性。電壓尖峰、瞬變和靜電放電 (ESD) 等電氣危害是工業環境中的常見幹擾源。裝配線
、機器人和自動化係統等易受 ESD 影響的區域或產品中的器件需要在其 CAN 收發器中配備 ESD 保護

，以確保網絡安全。將 ESD 保護集成到 CAN 收發器中有助於確保它能夠承受高壓放電而不發生故障。此外
，工業應用通常使用較長的 CAN 總(zong)線(xian)電(dian)纜(lan)，但(dan)是(shi)
，這(zhe)會(hui)增(zeng)加(jia)發(fa)生(sheng)總(zong)線(xian)故(gu)障(zhang)的(de)風(feng)險(xian)，例(li)如(ru)短(duan)路(lu)和(he)過(guo)壓(ya)情(qing)況(kuang)。連(lian)接(jie)到(dao)此(ci)類(lei)擴(kuo)展(zhan)網(wang)絡(luo)的(de)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)高(gao)總(zong)線(xian)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)的(de)收(shou)發(fa)器(qi)。如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)這(zhe)種(zhong)保(bao)護(hu)，這(zhe)些(xie)故(gu)障(zhang)可(ke)能(neng)會(hui)損(sun)壞(huai)收(shou)發(fa)器(qi)
，並(bing)可(ke)能(neng)通(tong)過(guo)整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)傳(chuan)播(bo)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)通(tong)信(xin)中(zhong)斷(duan)和(he)係(xi)統(tong)停(ting)機(ji)。

目前，各種產品都使用 CAN 接口，例如工業可編程邏輯控製器 (PLC)
、電機驅動器、遠程傳感器和執行器。工業 PLC 控製多個工業過程
，通常連接到廣泛的傳感器網絡，導致總線電纜長度較長。電機驅動器可控製大功率電機
，這可能會導致 CAN 總線上出現電壓尖峰和瞬變。在這兩種情況下，為 CAN 收發器提供可靠的總線故障保護至關重要。遠程傳感器和執行器通常位於網絡的外圍，因此可能暴露於環境中的靜電，需要強大的 ESD 保護。

在可以覆蓋長距離的工業環境中
，接地電勢差和共模噪聲累積可能導致信號衰減。CAN 收(shou)發(fa)器(qi)具(ju)有(you)更(geng)寬(kuan)的(de)共(gong)模(mo)範(fan)圍(wei)，有(you)助(zhu)於(yu)確(que)保(bao)在(zai)整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)中(zhong)進(jin)行(xing)可(ke)靠(kao)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)。例(li)如(ru)，通(tong)常(chang)會(hui)產(chan)生(sheng)接(jie)地(di)環(huan)路(lu)電(dian)流(liu)和(he)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)的(de)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)更(geng)寬(kuan)共(gong)模(mo)範(fan)圍(wei)的(de)收(shou)發(fa)器(qi)
，以(yi)更(geng)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)通(tong)信(xin)誤(wu)差(cha)，從(cong)而(er)增(zeng)強(qiang)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)和(he)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)的(de)數(shu)據(ju)完(wan)整(zheng)性(xing)。

5V CAN 和 3.3V CAN 收發器均廣泛用於工業應用。但是
，3.3V CAN 收發器可提供其他優勢
，例如無需使用低壓降穩壓器 (LDO) 以及 3.3V 微控製器與 5V CAN 收發器之間的電平轉換電路。此 3.3V CAN 收發器可簡化係統設計
，減少組件數量，並使最終產品更加緊湊。此外
，移除 LDO 可降低總體係統成本。圖 2 展示了 3.3V 微控製器和 3.3V CAN 收發器運行的典型配置。

圖 2. 3.3V CAN 收發器應用原理圖

在功耗方麵

，3.3V CAN 收發器的效率高於傳統的 5V CAN 收發器。此外，TCAN3414 等 3.3V CAN 收發器的關斷功能可以進一步降低電流，從而延長電池供電應用或具有嚴格功率限製的器件的電池壽命。

圖 3 展示了在一個網絡中無縫運行的 3.3V 和 5V CAN 收發器。采用 3.3V 電源供電的 CAN 收發器，例如 TI 的 TCAN3413 和 TCAN3414，完全可以與 5V CAN 收發器進行互操作。有關更多詳細信息，請參閱白皮書通過汽車 EMC 認證的 3.3V CAN 收發器。

圖 3. 包含 3.3V 和 5V CAN 收發器的典型 CAN 網絡

結語

TCAN3413 和 TCAN3414 等 3.3V CAN shoufaqikebangzhushejirenyuanshixianzaigongyehuanjingzhonggaoxiaoyunxingdekekaojiekou。cileishoufaqitigongleduozhonggongneng，keyifangzhigongyehuanjingzhongdegezhongwenti。zhexieqijianzaizongxianshangtigongfuheguojidiangongweiyuanhui IEC-61000-4-2 標準的高達 ±10kV 的 ESD 保護、±58V 的高總線故障保護以及 ±30V 的寬接收器共模輸入電壓範圍。這些特性有助於您優化設計
，增強可靠的通信功能，同時節省布板空間和係統成本。

關於德州儀器 (TI)

德州儀器是一家全球性的半導體公司，從事設計、製造和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用於工業
、汽車
、個人電子產品
、通tong信xin設she備bei和he企qi業ye係xi統tong等deng市shi場chang。我wo們men致zhi力li於yu通tong過guo半ban導dao體ti技ji術shu讓rang電dian子zi產chan品pin更geng經jing濟ji實shi用yong，讓rang世shi界jie更geng美mei好hao。如ru今jin，每mei一yi代dai創chuang新xin都dou建jian立li在zai上shang一yi代dai創chuang新xin的de基ji礎chu上shang
，使shi我wo們men的de技ji術shu變bian得de更geng可ke靠kao、更經濟
、更節能，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用。

免責聲明：本文為轉載文章
，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

使用∑-Δ ADC構建低功耗精密信號鏈應用最重要的時序因素有哪些
？

在逆變器應用中提供更高能效，這款IGBT模塊了解一下

兩輪電動車觸摸屏對觸摸控製器提出的獨特要求

WBG 多電平逆變器適合 800V 電池電動汽車

意法半導體披露 2027-2028 年財務模型及2030年目標實現路徑