【導讀】"時間至關重要"——這個古老的慣用語可以應用於任何領域
，但當應用於現實世界信號的采樣時
，它是我們工程學科的支柱。當嚐試降低功耗、實現時序目標並滿足性能要求時

，必須考慮測量信號鏈選擇何種ADC架構類型：∑-Δ還是逐次逼近寄存器(SAR)。一yi旦dan選xuan擇ze了le特te定ding架jia構gou
，係xi統tong設she計ji人ren員yuan便bian可ke創chuang建jian所suo需xu的de電dian路lu以yi獲huo得de必bi要yao的de係xi統tong性xing能neng。此ci時shi，設she計ji人ren員yuan需xu要yao考kao慮lv其qi低di功gong耗hao精jing密mi信xin號hao鏈lian的de最zui重zhong要yao時shi序xu因yin素su。

工業市場正在迅速發展，新興技術正在滿足不斷增長的創新和效率需求。工業應用使用多種不同的接口（包括以太網、RS-485 和控製器局域網 (CAN)）在不同的設備之間傳輸時間敏感型數據。在選擇要使用的接口時，設計人員必須考慮許多不同的目標，進行權衡。

CAN 是最早可在惡劣和嘈雜的工業環境中提供可靠數據通信的協議之一，至今仍然廣受歡迎。CAN 收發器可提供 CAN 協議的物理層
，具有高功效、高數據速率和小物理尺寸特性，同時保持穩健可靠
，是許多工業應用的理想選擇。在本文中，我們將介紹 CAN 收發器的優勢

，並討論它們在更大限度地提高工業應用效率方麵的作用。

圖 1 展示了通常使用 CAN 收發器來傳輸數據的各種工業應用。

圖 1. 光伏逆變器、不間斷電源 (UPS)、HVAC 係統、可編程邏輯控製器和儲能係統都依賴 CAN

保障工業環境中的通信：CAN 收發器的作用

CAN 收發器在工業自動化係統中至關重要，因為它們使傳感器
、kongzhiqihezhixingqidengqijiannengtongguojiangshuzixinhaozhuanhuanweikezaizongxianshangchangjulifasongdemonichafenxinhaojinxingtongxin。shoufaqikequebaoshujukekaochuanshu，bingnengbaohuwangluo
，yimianzaoshoudianqisunhuai。zheshideshujujiaohuangenggaoxiao
，tongxingengzhunque。yinci
，zaigongyeyingyongzhongxuanzexinkuan CAN 收發器時，可靠性、小尺寸以及低功耗至關重要。

我們來討論一下穩健性在工業環境中的重要性。電壓尖峰
、瞬變和靜電放電 (ESD) 等電氣危害是工業環境中的常見幹擾源。裝配線、機器人和自動化係統等易受 ESD 影響的區域或產品中的器件需要在其 CAN 收發器中配備 ESD 保護，以確保網絡安全。將 ESD 保護集成到 CAN 收發器中有助於確保它能夠承受高壓放電而不發生故障。此外
，工業應用通常使用較長的 CAN 總zong線xian電dian纜lan，但dan是shi，這zhe會hui增zeng加jia發fa生sheng總zong線xian故gu障zhang的de風feng險xian，例li如ru短duan路lu和he過guo壓ya情qing況kuang。連lian接jie到dao此ci類lei擴kuo展zhan網wang絡luo的de設she備bei需xu要yao具ju有you高gao總zong線xian故gu障zhang保bao護hu功gong能neng的de收shou發fa器qi。如ru果guo沒mei有you這zhe種zhong保bao護hu，這zhe些xie故gu障zhang可ke能neng會hui損sun壞huai收shou發fa器qi，並bing可ke能neng通tong過guo整zheng個ge網wang絡luo傳chuan播bo
，從cong而er導dao致zhi通tong信xin中zhong斷duan和he係xi統tong停ting機ji。

目前

，各種產品都使用 CAN 接口，例如工業可編程邏輯控製器 (PLC)、電機驅動器
、遠程傳感器和執行器。工業 PLC 控製多個工業過程

，通常連接到廣泛的傳感器網絡，導致總線電纜長度較長。電機驅動器可控製大功率電機，這可能會導致 CAN 總線上出現電壓尖峰和瞬變。在這兩種情況下，為 CAN 收發器提供可靠的總線故障保護至關重要。遠程傳感器和執行器通常位於網絡的外圍，因此可能暴露於環境中的靜電
，需要強大的 ESD 保護。

在可以覆蓋長距離的工業環境中，接地電勢差和共模噪聲累積可能導致信號衰減。CAN shoufaqijuyougengkuandegongmofanwei，youzhuyuquebaozaizhenggewangluozhongjinxingkekaodexinhaochuanshu。liru
，tongchanghuichanshengjiedihuanludianliuhegongmozaoshengdedianjiqudongxuyaojuyougengkuangongmofanweideshoufaqi
，yigengdaxiandudijianshaotongxinwucha，congerzengqiangdianjikongzhihefankuixinhaodeshujuwanzhengxing。

5V CAN 和 3.3V CAN 收發器均廣泛用於工業應用。但是，3.3V CAN 收發器可提供其他優勢，例如無需使用低壓降穩壓器 (LDO) 以及 3.3V 微控製器與 5V CAN 收發器之間的電平轉換電路。此 3.3V CAN 收發器可簡化係統設計
，減少組件數量
，並使最終產品更加緊湊。此外，移除 LDO 可降低總體係統成本。圖 2 展示了 3.3V 微控製器和 3.3V CAN 收發器運行的典型配置。

圖 2. 3.3V CAN 收發器應用原理圖

在功耗方麵，3.3V CAN 收發器的效率高於傳統的 5V CAN 收發器。此外，TCAN3414 等 3.3V CAN 收發器的關斷功能可以進一步降低電流
，從而延長電池供電應用或具有嚴格功率限製的器件的電池壽命。

圖 3 展示了在一個網絡中無縫運行的 3.3V 和 5V CAN 收發器。采用 3.3V 電源供電的 CAN 收發器，例如 TI 的 TCAN3413 和 TCAN3414，完全可以與 5V CAN 收發器進行互操作。有關更多詳細信息，請參閱白皮書通過汽車 EMC 認證的 3.3V CAN 收發器。

圖 3. 包含 3.3V 和 5V CAN 收發器的典型 CAN 網絡

結語

TCAN3413 和 TCAN3414 等 3.3V CAN shoufaqikebangzhushejirenyuanshixianzaigongyehuanjingzhonggaoxiaoyunxingdekekaojiekou。cileishoufaqitigongleduozhonggongneng，keyifangzhigongyehuanjingzhongdegezhongwenti。zhexieqijianzaizongxianshangtigongfuheguojidiangongweiyuanhui IEC-61000-4-2 標準的高達 ±10kV 的 ESD 保護
、±58V 的高總線故障保護以及 ±30V 的寬接收器共模輸入電壓範圍。這些特性有助於您優化設計
，增強可靠的通信功能，同時節省布板空間和係統成本。

關於德州儀器 (TI)

德州儀器是一家全球性的半導體公司，從事設計
、製造和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用於工業

、汽車、個人電子產品、通(tong)信(xin)設(she)備(bei)和(he)企(qi)業(ye)係(xi)統(tong)等(deng)市(shi)場(chang)。我(wo)們(men)致(zhi)力(li)於(yu)通(tong)過(guo)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)讓(rang)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)更(geng)經(jing)濟(ji)實(shi)用(yong)，讓(rang)世(shi)界(jie)更(geng)美(mei)好(hao)。如(ru)今(jin)，每(mei)一(yi)代(dai)創(chuang)新(xin)都(dou)建(jian)立(li)在(zai)上(shang)一(yi)代(dai)創(chuang)新(xin)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)
，使(shi)我(wo)們(men)的(de)技(ji)術(shu)變(bian)得(de)更(geng)可(ke)靠(kao)、更經濟


、更節能，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用。

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