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作者: John Griffith 在過去幾十年間，控制器局域網 (CAN) 應用已經從主要使用5V協議控制器轉變為大部分包含3.3V控制器。然而，5V CAN收發器的使用仍舊很普遍，所以經常看到3.3V控制器與5V收發器配對使用的CAN收發器應用。可以通過在特定應用中采用一個3.3V CAN收發器解決這種設置中出現的一些問題。 在一個應用中將控制器和收發器的電源電壓混合在一起需要為每個電壓配備至少一個經穩壓電源軌。在某些情況下，僅僅是為了支持5V收發器，就會增加成本、電路板空間、以及總體設計復雜程度。對于這些應用，將CAN收發器切換至3.3V電源軌能夠緩解這個問題。 圖1顯示的是采用5V收發器和3.3V控制器的雙電源軌應用的方框圖。圖2顯示了在CAN收發器和控制器均由3.3V電壓供電運行時有可能實現的更簡單設置。 
圖1：雙電源5V CAN收發器應用
圖2：單電源3.3V CAN收發器應用 一個常有的顧慮就是針對5V和3.3V CAN收發器的共模偏置電壓的不同，以及這可能導致的通信問題。幸運的是，這個問題已經由ISO18898-2標準所解決，這個標準需要CAN兼容收發器的接收器部分能夠處理-2V至+7V的共模范圍。這一要求在ISO11898-5標準發布版本中被進一步擴展至±12V范圍。 圖3顯示了3.3V收發器（通常情況下，偏置到0.7*Vcc，以符合2V和3V CAN標準要求），5V收發器的共模偏置電壓范圍，以及2個CAN標準所要求的共模輸入范圍。除了那些由混合5V和3.3V CAN收發器所導致的共模偏移，仍然有很多較大共模偏移裕量。由于共模偏移不是很嚴重的問題，這就實現了互操作性。
圖3：CAN共模范圍 在將3.3V CAN收發器的共模偏置電壓設定為除了0.5*Vcc以外的任何值時，有一點需要注意，那就是器件在發送時會出現共模位移。這個位移出現的原因在于高端和低端驅動器的驅動強度大體相同，從而使獲得的顯性位處于Vcc/2的居中位置。每當3.3V收發器在隱性和顯性位之間轉換時就會出現0.7*Vcc到0.5*Vcc的共模位移（圖4）。 共模電壓的位移會在總線上形成有害的傳導和輻射放射。為了消除這些放射，可以在總線上放置一個分離式端接來過濾共模噪聲（圖5）。可通過改變電容器的值來調節這個過濾器。
圖4：3.3V CAN收發器的共模位移
圖5：共模濾波 另外一個添加3.3V CAN收發器的常見問題是它們的輸出差分電壓要小于5V CAN收發器的輸出差分電壓，因此抗噪性較低。CAN標準通過要求所有收發器能夠驅動最低1.5V的輸出差分電壓，并要求接收器具有設定在0.9V差分電壓上的輸入閥值電壓來解決這個問題。因此，只要3.3V收發器能夠驅動1.5V的最低電壓，系統中就會形成0.6V的電壓裕量來應對線路損耗和噪聲容限。為了補償電壓凈空的減少，通常情況下，3.3V收發器內的驅動器的尺寸要大于5V收發器內的驅動器。 總之，很多人錯誤地認為不能在同一網絡中將3.3V和5V CAN收發器混合在一起使用，或者說，無法構建一個穩健耐用的3.3V CAN網絡。而事實并非如此。在上市10多年之后，3.3V CAN收發器在諸如大型家用電器、服務器背板、智能電網、和電池供電類器件中仍然受到青睞，就是因為它們能夠簡化終端產品設計。牢記這一點，并且時刻注意共模放射，那么3.3V CAN收發器就能夠在更多不斷向前發展的應用中大展拳腳。 |
