一、 NXP CAN收发器历史关系及功能区别
1、如下图所示:
Ø PCA82C250和PCA82C251是属于NXP第一代 CAN PHY(CAN物理层收发器);
Ø TJA1050, TJA1040和TJA1041是属于NXP第二代CAN PHY;
Ø TJA1051 42 48 43是属于NXP第三代CAN PHY;
2、功能区别
TJA1051 57是基本CAN PHY,TJA1044 42是在基本CAN收发器基础上多带待机模式(standby mode)的CAN PHY,TJA1043是CAN待机模式基础上多带睡眠模式(sleep mode)的CAN PHY。
待机模式可以配合MCU做CAN收发器的低功耗(CAN PHY为50uA~90uA级别功耗,MCU不断电),睡眠模式可以配合带使能引脚LDO做到更低功耗(CAN PHY为50uA~90uA级别功耗,MCU断电)。
3、收发器对于3V和5VMCU支持
Datasheet的ordering information一般都有针对子型号的描述,除了封装不一样,还有的带有“/3”字样(3V版本),这个是针对3V MCU设计的,3V CAN PHY会有一个Vio引脚接LDO,通过Vio调节实现与MCU通讯的串口电压(TX RX)。3V版本一般兼容5V MCU,即Vio接5V LDO,或者不接;不带“/3”的,一般默认支持5V MCU。
二、第一二代芯片提升介绍
第一代的CAN收发器PCA82C250的主要有以下特点,1、高速率(1Mbit/s);2、能够完全兼容ISO11898;3、有低电流待机模式且存在过热保护;4、采用斜率控制,降低射频干扰;5、总线上至少可挂110个节点,且节点未上电时不会干扰总线。
后来,PCA82C250升级为PCA82C251,常规上来看,两个型号是完全的pin对拼替换,但是根据整体性能而言,PCA82C251还是做了一些修改。例如,1、在系统额定电源上,由原型号的12V改为24V供电;2、CANH\CANL电压承受范围由-8V-18V改为-40V-40V;3、瞬间高压承受能力也提高到-200V-200V;之后,大部分用户在选型时更多选择PCA82C251,也是因为它在隐性状态下的拉电流更小,在掉电情况下的总线输出特性有一定改善。
随着汽车电子行业的发展也在推动收发器的更新和换代。此时,基于JFET的TJA1040、TJA1050、TJA1041等第二代芯片出现。
以TJA1040和PCA82C251为例,同作为高速的收发器,主要的不同点主要是以下几点:1、在无源的状态下,TJA1040相当于脱离总线,在性能上更加良好;2、PCA82C251具有斜率控制,而TJA1040则是固定斜率控制。3、PCA82C251不具备TXD显性超时保护功能,而TJA1040在这一点上做的不错;4、正常工作模式下,PCA82C251的收发功率不大,但是TJA1040的则更小,最大消耗15uA;5、输出的差分电压,PCA82C251是1V-5V,TJA1040则是1.5V-3V;除此以外在静电保护上TJA1040也会更胜一筹。
针对于这两个型号的产品,在最低波特率上有限制,PCA82C251的最低波特率是5kbps,TJA1040的最低波特率是40kbps,如果使用低波特率的用户基本上不能进行直接替换。
从特性来说,PCA82C251在高速波特率下过冲很严重,在进行CE认证时通不过认证标准,而TJA1040的电磁辐射就小的多,波形非常完美,EMI辐射很小,而且波特率精准度搞。所以,目前大多隔离CAN收发器里主要使用的收发器也是TJA1040/1050系列。