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)器的復雜性穩(wěn)步增加。因此，多個電子子系統(tǒng)必須在近距離共存并在惡劣條件下完美運行。這對組件可以產(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，我將重點介紹收發(fā)器在成功部署到車輛之前必須通過的一項抗擾度測試。

當前系統(tǒng)

電動馬達、開關(guān)轉(zhuǎn)換器、大電流驅(qū)動級和振蕩器是可以在電源線上引入紋波的噪聲注入器類型。導航和互聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)等通信模塊以及外部干擾也會增加噪聲，這些噪聲會傳導或耦合到敏感電子設備上，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，它們必須具有很強的抗噪能力。

IEC 62132-4

國際電工委員會 （IEC） 62132-4 標準旨在協(xié)調(diào)各種設備制造商的要求。它涵蓋了對直接注入噪聲的抗擾度測量，范圍從 1MHz 到 1GHz，功率高達 39dBm （8W）。設置的框圖如圖 1 所示。

簡化的抗擾度測試設置。

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

表格

通過-失敗標準。

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） 的情況下進行。使用 CMC 時，通過所需的峰值功率電平為 39dBm（否則為 36dBm）。請注意，3dBm 對應于 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 CAN 引腳信號路徑中的所有內(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差分信號的雜散轉(zhuǎn)換。在峰值功率下，擺幅可達±65V。在 》100MHz 時，這些信號很容易耦合到相鄰的信號跡線上并造成嚴重破壞，除非它們的設計能夠承受這種壓力。過濾和屏蔽敏感信號可以確保不會發(fā)生這種情況。

概括

IEC 62132-4 測試是衡量 CAN 收發(fā)器抗擾度的嚴格標準。結(jié)合發(fā)射和靜電放電 （ESD） 等其他電磁兼容性 （EMC） 指標，通過這項嚴苛測試的設備使系統(tǒng)設計人員能夠在源噪聲抑制與組件抗擾度之間做出明智、經(jīng)濟高效的權(quán)衡等級。該測試中的良好性能可以很好地預測實際性能，因此可以最大限度地減少汽車設計周期后期的不愉快意外。