利用CAN收發(fā)器SN65HVD1050提高CAN網(wǎng)絡(luò)的安全性
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抗電磁干擾和低電磁輻射
隨著電磁頻譜的使用率越來(lái)越高，各種器件發(fā)出的電磁場(chǎng)很可能對(duì)其它電子設(shè)備造成干擾。從一定程度上說(shuō)，隨著無(wú)線電子技術(shù)的發(fā)展，電磁干擾問(wèn)題將更加嚴(yán)重而普遍。
每種電子器件都有其自身獨(dú)特的電磁特性。任何電路的電感與電容都會(huì)產(chǎn)生一定離散頻率下的共模振蕩，這會(huì)增強(qiáng)或減弱電磁輻射。
CAN收發(fā)器HVD1050在設(shè)計(jì)與測(cè)試時(shí)特別考慮了EM的兼容性問(wèn)題，即使在EM干擾較大的環(huán)境下也不會(huì)發(fā)生故障或性能降低。這里定義的“兼容性”既指本身發(fā)出的電磁輻射較小，又指對(duì)外部電磁場(chǎng)有較強(qiáng)的抗干擾性。
對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品的一個(gè)很重要的要求，是它們不會(huì)干擾其它鄰近元件或系統(tǒng)的工作。這就要求這些產(chǎn)品具有“低輻射”特性，通常依據(jù)系統(tǒng)或電子模塊對(duì)該特性的量化要求對(duì)這種特性的進(jìn)行測(cè)試。
不平衡的高頻電壓或電流切換將產(chǎn)生 EM 噪聲。對(duì)CAN收發(fā)器而言，系統(tǒng)級(jí)的輻射性能直接影響收發(fā)器特性。具體來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)器在CANH與CANL上的輸出信號(hào)通常不匹配，這樣它們的電磁場(chǎng)不滿足幅值相等、方向相反的條件，因此無(wú)法差分抵消。這種輸出不匹配(如圖1與圖2所示)在TI數(shù)據(jù)表中以峰峰值共模輸出電壓VOC(PP)表示，它可看作是差分信令平衡性的性能表征。
共模輸出信號(hào)測(cè)量被認(rèn)為可提供預(yù)測(cè)系統(tǒng)級(jí)輻射所需的所有信息。通過(guò)分析輸出共模信號(hào)的時(shí)間與頻率表示，就能對(duì)輻射情況進(jìn)行評(píng)估。
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圖1：典型的CAN總線峰峰值共模輸出電壓VOC(PP)VOC(PP)波形。 |
與其它差分輸入電路(如運(yùn)算放大器)一樣，差分接收器的固有性能表征是共模噪聲抑制性能。差分信號(hào)對(duì)在物理上彼此靠近，因此一般都會(huì)受到相同噪聲源的影響，即每條線路上都有共模噪聲。這確保電磁場(chǎng)對(duì)每條線路的影響基本相同，雙絞線通過(guò)使相鄰環(huán)路的電磁場(chǎng)極性相反來(lái)消除磁場(chǎng)耦合帶來(lái)的差分影響。
在CAN應(yīng)用中，各種振幅的噪聲都很容易進(jìn)入類似天線的總線線路。脈沖馬達(dá)控制器、開(kāi)關(guān)電源以及熒光照明等典型的噪聲源都會(huì)耦合在總線線路上(圖3)。
評(píng)論