芯力特SIT1043Q CAN FD收发器振铃抑制功能实现原理及实际应用

Release time:2023-08-21
author:AMEYA360
source:网络
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  01、SIT1043Q CAN收发器

芯力特SIT1043Q CAN FD收发器振铃抑制功能实现原理及实际应用

  振铃抑制功能简述

  随着新能源汽车与自动驾驶技术的深入发展,CAN通信的速率从基础的125kbps速率提升到目前8Mbps速率的应用,通信速率越高对CAN收发器差分信号的质量要求越来越高。芯力特研发工程师在SIT1043Q芯片中内置振铃抑制电路,在不需要增加任何外围元器件的情况下,用于改善星型网络下高速通信信号质量(星型网络如图1所示),使SIT1043Q CAN FD收发器能支持到5Mbps~8Mbps通信速率,而无需进行大规模网络架构重新设计。

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  图1:SIT1043Q组成的高速多节点星型CAN网络架构02SIT1043Q CAN FD收发器信号增强(SIC)

  SIC是Signal Improvement Capability的简称,SIT1043Q CAN FD收发器在实现超低功耗应用的同时,芯片进一步完善SIC功能,具体表现在:1、增加了斜率控制电路提升了总线信号的一致性与对称性,缩短总线信号上升沿与下降沿爬升斜率,减少信号回环时间;2、增加了振铃抑制电路,用于抑制高速率通信下显性电平切换到隐性电平信号振荡。图2展示一个常规CAN FD收发器,其中CAN总线信号在高于900 mV和低于500 mV时产生振铃,从而导致差分信号位撕裂,使接收数据(RXD)信号撕裂。图3展示了具有SIC功能的CAN FD收发器,从而得到完整的RXD信号。

芯力特SIT1043Q CAN FD收发器振铃抑制功能实现原理及实际应用

  图2:无振铃抑制差分信号与RXD信号

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  图3:增加振铃抑制后差分信号与RXD信号

  03、SIT1043Q CAN FD收发器振铃实现原理

  CAN总线在正常通信时有两种逻辑状态:隐性电平和显性电平,如图4所示。

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  图4:SIT1043Q 总线电压电平

  当以差分方式驱动总线时,总线为显性状态,对应于 TXD 和RXD引脚上的逻辑低电平。当总线通过接收器内部的高阻值输入电阻器偏置为VCC/2时,总线为隐性状态,对应TXD和RXD引脚上的逻辑高电平。原理上CAN总线上的隐性到显性信号边沿通常不易产生振铃,因为CAN收发器驱动能力强,同时CAN收发器在显性阶段的发送器输出阻抗约为50Ω,与CAN网络特征阻抗紧密匹配。当总线信号由显性变为隐性电平时,在没有振铃抑制的CAN驱动器差分输出阻抗突然变为约30kΩ,且反射回来的信号遇到阻抗不匹配,在显性到隐性边沿产生振荡信号,从而产生总线信号振铃。为了很好的抑制显隐切换到隐性时总线负载导致的信号振铃,SIT1043Q内置振铃抑制电路,通过总线反馈检测电路,侦测到信号阈值超过一定的电压时,SIT1043Q自动激活振铃抑制电路,通过动态的自动负载调节,实现信号振铃抑制,减少信号反射,实现RXD位信号完整。

  04、SIT1043Q CAN FD收发器振铃抑制效果应用实测

  在某大型星型网络通信实测中(如图1所示),国外某无振铃抑制1043芯片CAN收发器(图5所示)与SIT1043Q集成振铃抑制电路CAN收发器在同板载环境下试验对比波形(如图6所示)。从单体Ringing测试波形效果看,SIT1043Q的RXD信号完整,振铃抑制效果好。而无振铃抑制的CAN收发器,RXD位信号撕裂不完整。此外,该芯片目前已经大规模应用于:车身控制,智能座舱,域控制器,T-Box、ADAS、智能网关、底盘与动力系统等,通过实际项目应用进一步反馈芯力特SIT1043Q CAN FD 收发器是一颗性能不错的芯片,推荐大家选型使用。

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  图5:国外某1043收发器无振铃抑制效果波形图

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  图6:SIT1043QT振铃抑制效果波形图

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芯力特 CAN SIC芯片SIT1463Q的优秀性能
  01SIT1463Q简介  芯力特是国内首个量产CAN收发器和CAN FD收发器的公司,SIT1463Q作为芯力特第三代收发器产品积累了芯力特多年来在CAN收发器接口的产品研发经验,SIT1463Q不仅全新搭载了CAN SIC(CAN Signal Improvement Capability)功能,同时在稳定可靠性、抗扰性、EMI 等方面表现优秀。目前SIT1463Q已经通过了国内多家车厂和Tier1的测试,已稳定量产出货。  传输时延与位时间  SIT1463Q满足CiA 601-4规范,通过升级发射器实现了更高的比特率,确保在总线上可靠地生成非常精确的比特,且明显降低了总线发送时延和对称性,支持高达8Mbps的传输速率。如表1,可对比SIT1463Q与普通CAN FD收发器(SIT1043Q)在5Mbps速率下,在位时间上偏差更小,显/隐信号的一致性提升明显。  振铃抑制  振铃是指在CAN总线的通信过程中,由于阻抗不匹配导致的信号反射等原因,使得信号在传输线上多次反射,进而产生的一种振荡现象。振铃现象可能会对CAN总线的通信质量产生负面影响,甚至有可能导致通信失败。如下图,使用非常恶劣的5节点5米线长网络拓扑对收发器的振铃抑制能力进行测试。  普通CAN FD收发器在星型网络下振铃非常明显,且在RXD上出现明显的信号“撕裂”,在这种恶劣的网络下通信可能会出现错误;SIT1463Q搭载CAN SIC功能,具备非常优秀的振铃抑制能力,即使在速率高达8Mbps甚至是10Mbps时RXD仍完美还原了TXD信号,即表示在恶劣星型网络下SIT1463Q可稳定高速率通信。  优异的EMI、抗扰性能  在工况复杂的汽车应用中,系统内部的电磁干扰会以辐射和传导的方式对外进行干扰,从而会影响到系统其他器件的正常工作。SIT1463Q具备优异的EMI性能,使用芯力特Demo板依照CISPR 25-2016标准进行测试,以2Mbps、总线负载约67%的条件可以通过RE:Class 4、CE:电压法Class 5&电流法Class 4。  随着新能源电动汽车的快速发展,车上电子零部件的可靠性对整车性能影响较大,SIT1463Q的强大抗扰能力可保证在恶劣的电磁干扰中维持正常工作,满足电磁兼容要求。依照ISO 11452-4:2020标准进行测试,在无共模电感的条件下以5Mbps的速率通过了Level 5(全频段200mA)测试。在依照ISO 7637-3-2016 与ISO 7637-2-2011 的12V标准,SIT1463Q均通过最高等级的测试。  SIT1463Q在无外部共模电感的条件下,可以通过±6kV的接触放电;同时根据IEC 61000-4-2标准,搭配芯力特ESD:SITLE24V2BNQ系统级ESD可以通过±25kV以上的接触放电和空气放电。  向下兼容  SIT1463Q收发器完全符合CiA 601-4 v2.0.0规范,并兼容ISO 11898-2:2016标准,它与CAN-FD可在同一总线上运行;SIT1463Q提供了显著的系统优势,可以Pin to Pin兼容同类型的CAN FD芯片,无需在物理层或应用层进行设计更改(不需要做软件硬件修改),这使得SIT1463Q CAN SIC收发器为提升CAN FD网络性能提供了一个简单替换和升级方案。
2025-03-19 15:05 reading:230
芯力特SIT1462Q SIC CAN收发器应用概述
  SIT1462Q简介  芯力特是国内首个量产CAN收发器和CAN FD收发器的公司,SIT1462Q作为芯力特全新一代收发器产品搭载了芯力特多年来在CAN收发器接口产品研发的经验,SIT1462Q不仅全新搭载了CAN SIC(CAN Signal Improvement Capability)功能,同时在稳定可靠性、抗扰性、EMI等方面表现优秀。目前SIT1462Q已经通过了国内多家车厂和Tier1的测试,已稳定量产出货。  传输时延与位时间  SIT1462Q满足CiA 601-4规范,通过升级发射器实现了更高的比特率,确保在总线上可靠地生成非常精确的比特,且明显降低了总线发送时延和对称性,支持高达8Mbps的传输速率。如表1,可对比SIT1462Q与普通CAN FD收发器(SIT1044Q)在5Mbps速率下,在位时间上偏差更小,显/隐信号的一致性提升明显。  多节点、长距离通信  SIT1462Q具有优异的CAN信号改善性能,在复杂的网络拓扑中可以提升信号质量、大幅抑制网络中的信号振铃效应,减少通讯误码率,从而提高整车网络通信速率和组网方式的灵活性。  如图所示,芯力特搭建的典型长距离、多节点CAN网络,如果使用普通CAN FD收发器振铃非常明显,信号质量差,在这种网络下通信速率严重受限且可能会出现错误;SIT1462Q搭载CAN SIC功能,具备非常优秀的振铃抑制能力和精确的位比特能力,在长距离多节点网络下可稳定进行5Mbps的高速通信。如需要详细信息请与我司业务部门洽谈。  优异的EMI、抗扰性能  SIT1462Q具备优异的EMI性能,使用芯力特Demo板依照CISPR 25-2016标准进行测试,以2Mbps、总线负载约67%的条件可以通过RE:Class 4、CE:电压法Class 5 &电流法Class 4。  在无共模电感的条件下,依照ISO 11452-4:2020 SIT1462Q以5Mbps的速率通过了Level 5(全频段200mA)测试;在依照ISO 7637-3-2016 与ISO 7637-2-2011 的12V标准,SIT1462Q均通过最高等级的测试。  SIT1462Q可以通过±8kV的接触放电;同时根据IEC 61000-4-2标准,搭配芯力特ESD:SITLE24V2BNQ,系统级ESD可以通过±25kV以上的接触放电和空气放电。  以上测试均已经获得权威第三方测试证书,如有需要请与我司业务部门索取。  接口电平  SIT1462Q/3支持1.7V~5.5V的VIO接口电平,即涵盖了1.8V、3.3V和5V三种最主流的典型控制器电平;无需再额外为CAN收发器新增电平转换电路,使得系统更加简洁、稳定、可靠,特别是汽车域控、ADAS、座舱域等领域可直接适配SOC的1.8V电平,在成本方面具备显著优势。  向下兼容  SIT1462Q收发器完全符合CiA 601-4 v2.0.0规范,并兼容ISO 11898-2:2016标准,它与CAN-FD可在同一总线上运行;SIT1462Q提供了显著的系统优势,可以Pin to Pin兼容同类型的CAN FD芯片,无需在物理层或应用层进行设计更改(不需要做软件硬件修改);这使得SIT1462Q CAN SIC收发器为提升CAN FD网络性能提供了一个简单替换解决升级方案。
2025-03-10 14:56 reading:264
芯力特发布带振铃抑制功能的CAN收发器——SIT1462Q
  芯力特推出全新一代CAN FD收发器SIT1462Q,是一款带振铃抑制功能(SIC,Signal Improvement Capability)的CAN FD收发器,它满足CiA 601-4中定义的CAN SIC规范要求,兼容原有CAN FD网络且进一步提升信号质量,在复杂的总线拓扑可支持更高的通信速率和更可靠的数据传输。  SIT1462Q的信号改善功能大大抑制了网络上的信号振铃,可满足最新车载网络升级对更高通信速率的需求,广泛应用于汽车通信领域,如车身控制系统、汽车网关、高级辅助驾驶系统(ADAS)、信息和娱乐系统、BMS等,也可用于工业控制领域,如无人机、机器人、储能等。  01SIT1462Q核心亮点  满足ISO 11898-2:2024高速CAN规范的物理层要求和CiA 601-4:2019 SIC规范要求。  支持高达8Mbps的数据速率。  更稳定的位时序,比特对称性增强,降低拓扑、布线要求。  支持1.8V SOC以及3.3V、5V的MCU。  02SIT1462Q 的引脚定义  SOP 8  DFN 3*3-8  03SIT1462Q主要特点符合ISO 11898-2:2024,SAE J2284-1至SAE J2284-5和SAE J1939-14标准  实现CiA601-4定义的CAN信号质量提升功能,可大幅降低网络中的信号振铃效应  拥有低功耗待机模式  拥有远程唤醒和本地唤醒  总线端口±42V耐压  VIO输入允许直接连接到1.8V、3.3V、5V微控制器  驱动器(TXD)显性超时功能  高达8Mbit/s的CAN FD通信  -40℃至150℃结温范围,且内置过温保护  高抗电磁干扰(EMI)  未上电节点不干扰总线  提供SOP 8封装和无引脚DFN 3×3-8封装
2024-11-04 13:13 reading:516
芯力特发布带振铃抑制功能的CAN收发器——SIT1463Q
  在汽车复杂通信环境中,数据通信的稳定性和可靠性直接关系到整个系统的性能和安全。特别是在高速、多节点、长距离传输的CAN(Controller Area Network)网络中,振铃现象成为影响通信质量的一大难题。为了解决这一挑战,芯力特推出了一款创新的带振铃抑制功能的CAN SIC(CAN Signal Improvement Capability)产品SIT1463Q,它不仅继承了CAN总线的高效与灵活,更在通信稳定性上实现了重大提升。CAN SIC技术通过在CAN收发器中加入特定的功能模块,当CAN总线上出现从显性电平到隐性电平的转换时,具有SIC功能的CAN收发器会激活振铃抑制电路,强力驱动总线至隐性电平,并在此过程中保持较低的输出阻抗,以此有效吸收反射信号,减弱或消除振铃,从而主动改善信号质量。  SIT1463Q核心亮点  满足ISO11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求和CiA601-4:2019 SIC规范要求。  支持高达8Mbps的数据速率。  更稳定的位时序,比特对称性增强,降低拓扑、布线要求。  Pin to pin兼容SIT1043Q,具备低功耗休眠及待机模式。  SIT1463Q的信号改善功能大大抑制了网络上的信号振铃,可满足最新车载网络升级对更高通信速率的需求,广泛应用于汽车通信领域,如车身控制系统、汽车网关、高级辅助驾驶系统(ADAS)、信息和娱乐系统、BMS等,也可用于工业控制领域,如无人机、机器人、储能等。  SIT1463Q 典型外形  SIT1463Q引脚定义  SIT1463Q主要特点符合ISO11898-2:2016、SAEJ2284-1至SAEJ2284-5标准实现CiA601-4定义的CAN信号质量提升功能,可大幅降低网络中的信号振铃效应拥有低功耗睡眠模式以及待机模式拥有远程唤醒和本地唤醒总线端口±58V耐压±30V接收器共模输入电压VIO输入允许直接连接到1.8V、3.3V、5V微控制器驱动器(TXD)显性超时功能VBAT、VCC和VIO电源引脚上具有欠压保护高达8Mbit/s的CAN FD通信睡眠模式INH输出引脚具有电源禁用功能-40℃至150℃结温范围,且内置过温保护低电磁辐射(EME)和高抗电磁干扰(EMI)未上电节点不干扰总线提供SO14封装和无引脚DFN4.5X3-14封装
2024-08-26 13:47 reading:729
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