MCP2561/2FD高速CAN靈活數(shù)據(jù)速率收發(fā)器：電子工程師的實(shí)用之選

在CAN總線通信系統(tǒng)中，選擇一款合適的收發(fā)器至關(guān)重要。Microchip的MCP2561/2FD高速CAN靈活數(shù)據(jù)速率收發(fā)器以其出色的性能和豐富的特性，成為電子工程師們的理想選擇。下面就為大家詳細(xì)介紹這款收發(fā)器。

文件下載：MCP2562FDT-E SN.pdf

產(chǎn)品概述

MCP2561/2FD是Microchip Technology Inc.推出的第二代高速CAN收發(fā)器，兼容ISO - 11898 - 2和ISO - 11898 - 5標(biāo)準(zhǔn)，為CAN協(xié)議控制器和物理總線之間提供了可靠的接口。它不僅具備MCP2561/2的特性，還保證了環(huán)路延遲對稱性，支持CAN FD高達(dá)5 Mbps的數(shù)據(jù)速率，同時(shí)改善了最大傳播延遲，以支持更長的總線長度。

產(chǎn)品特性

高速性能

MCP2561/2FD針對CAN FD在2、5和8 Mbps的操作進(jìn)行了優(yōu)化，最大傳播延遲僅為120 ns，環(huán)路延遲對稱性在2 Mbps時(shí)為 - 10%/+10%，能夠滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

低功耗設(shè)計(jì)

該收發(fā)器具有極低的待機(jī)電流，典型值為5 μA，有助于降低系統(tǒng)功耗。同時(shí)，VIO電源引腳可直接與1.8V至5.5V I/O的CAN控制器和微控制器接口，提高了系統(tǒng)的靈活性。

強(qiáng)大的保護(hù)功能

• 短路保護(hù)：CANH和CANL引腳具備短路保護(hù)功能，可防止電池短路和電氣瞬變對設(shè)備造成損壞。
• 過溫保護(hù)：內(nèi)置熱關(guān)斷電路，當(dāng)結(jié)溫超過175°C時(shí)，會自動禁用輸出驅(qū)動器，確保設(shè)備在高溫環(huán)境下的安全運(yùn)行。
• 欠壓保護(hù)：對VDD和VIO引腳進(jìn)行欠壓檢測，當(dāng)電壓低于閾值時(shí)，CANH和CANL進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)，提供電壓欠壓保護(hù)。

故障檢測功能

能夠檢測TXD和總線上的永久顯性狀態(tài)，在檢測到異常時(shí)采取相應(yīng)措施，防止CAN總線上的數(shù)據(jù)損壞。

高ESD保護(hù)

CANH和CANL引腳具有高ESD保護(hù)能力，MCP2561FD可達(dá)±14 kV（IEC61000 - 4 - 2），MCP2562FD可達(dá)±8 kV（IEC61000 - 4 - 2），增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。

工作模式

正常模式

將STBY引腳設(shè)置為低電平即可進(jìn)入正常模式。在該模式下，驅(qū)動器塊處于工作狀態(tài)，可驅(qū)動總線引腳，CANH和CANL輸出信號的斜率經(jīng)過優(yōu)化，以產(chǎn)生最小的電磁輻射。同時(shí)，高速差分接收器處于激活狀態(tài)。

待機(jī)模式

將STBY引腳設(shè)置為高電平可使設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式。此時(shí)，發(fā)射器和接收器的高速部分關(guān)閉，以最小化功耗。低功耗接收器和喚醒濾波器塊被啟用，用于監(jiān)測總線活動。當(dāng)CAN總線上出現(xiàn)顯性狀態(tài)時(shí)，RXD引腳會產(chǎn)生負(fù)邊沿，中斷CAN控制器，控制器需將MCP2561/2FD重新置于正常模式，以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。

引腳說明

TXD（發(fā)送數(shù)據(jù)輸入引腳）

根據(jù)TXD的電平，CAN收發(fā)器驅(qū)動CANH和CANL差分輸出引腳。通常連接到CAN控制器的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出端。

VSS（接地引腳）

為設(shè)備提供接地參考。

VDD（電源電壓引腳）

為發(fā)射器、接收器和喚醒接收器供電。

RXD（接收數(shù)據(jù)輸出引腳）

根據(jù)CANH和CANL引腳的差分信號，輸出高或低電平，通常連接到CAN控制器的接收數(shù)據(jù)輸入端。

SPLIT（僅MCP2561FD）

參考電壓輸出，定義為VDD/2，僅在正常模式下有效。

VIO（僅MCP2562FD）

為數(shù)字I/O引腳提供電源。

CANL和CANH

分別驅(qū)動CAN差分總線的低側(cè)和高側(cè)，當(dāng)設(shè)備未供電時(shí)，這兩個(gè)引腳與總線斷開連接。

STBY（待機(jī)模式輸入引腳）

用于選擇正常模式或待機(jī)模式。

EP（外露散熱焊盤）

建議將該焊盤連接到VSS，以增強(qiáng)電磁抗擾性和熱阻。

電氣特性

直流特性

在不同的溫度范圍（擴(kuò)展E： - 40°C至 + 125°C；高H： - 40°C至 + 150°C）和電源電壓條件下，MCP2561/2FD具有明確的電氣參數(shù)，如電源電流、輸出電壓、輸入電壓等。

交流特性

包括位時(shí)間、位頻率、延遲時(shí)間等參數(shù)，這些參數(shù)對于確保CAN總線的正常通信至關(guān)重要。

典型應(yīng)用

為滿足EMC/EMI要求，當(dāng)數(shù)據(jù)速率大于1 Mbps時(shí)，可能需要使用共模扼流圈（CMC）。文檔中給出了MCP2561FD和MCP2562FD的典型應(yīng)用電路示例，為工程師的設(shè)計(jì)提供了參考。

封裝信息

MCP2561/2FD提供PDIP - 8L、SOIC - 8L和3x3 DFN - 8L三種封裝形式，每種封裝都有詳細(xì)的尺寸和標(biāo)記信息，方便工程師進(jìn)行選擇和布局。

總之，MCP2561/2FD高速CAN靈活數(shù)據(jù)速率收發(fā)器憑借其出色的性能、豐富的特性和多樣的封裝形式，為CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了可靠的解決方案。電子工程師們在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分考慮這款收發(fā)器的優(yōu)勢，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。