TCAN3413/TCAN3414：3.3V CAN FD 收发器的卓越之选

在电子工程领域，CAN FD 收发器的性能对于众多应用的稳定性和可靠性起着关键作用。今天，我们就来深入探讨德州仪器（TI）推出的 TCAN3413 和 TCAN3414 这两款 3.3V CAN FD 收发器，看看它们究竟有哪些独特之处。

文件下载：tcan3414.pdf

一、特性亮点

1. 电源优势

TCAN3413 和 TCAN3414 采用 3.3V 单电源工作，这一设计无需使用 5V 稳压器，不仅节省了 BOM 成本，还减小了 PCB 空间。对于追求低成本和小型化设计的工程师来说，无疑是一大福音。

2. EMC 性能出色

在同构和异构网络中，这两款收发器都能实现出色的 EMC 运行，符合 ISO 11898 - 2:2016 物理层标准要求，为系统的稳定运行提供了坚实保障。

3. 数据速率支持广泛

它们支持传统 CAN 和经优化的 CAN FD 性能，数据速率可达 2、5 和 8Mbps，并且具有较短的对称传播延迟时间，可增加时序裕量，满足不同应用场景的需求。

4. 保护特性丰富

• 总线故障保护：具备 ±58V 的总线故障保护能力，有效防止总线异常对器件造成损坏。
• ESD 保护：总线引脚上提供 IEC ESD 保护，可达 ±10kV，增强了器件的抗静电能力。
• 其他保护：还具备欠压保护、TXD 显性超时 (DTO) 和热关断保护 (TSD) 等功能，全方位保障器件的安全运行。

  5. 工作模式多样

• 正常模式：实现正常的 CAN 通信。
• 低功耗待机模式：支持远程唤醒请求功能，可降低功耗。其中，TCAN3414 还具备超低功耗关断模式，优化了未上电时的性能，总线和逻辑引脚为高阻抗，无负载，且支持热插拔。

  6. 封装优势

  采用小型 8 引脚 SOIC SOT - 23 和无引线 VSON - 8 封装，提高了自动光学检测 (AOI) 能力，方便生产制造。

二、应用领域

TCAN3413 和 TCAN3414 的应用范围十分广泛，涵盖了工厂自动化、电网基础设施、工业运输和电机驱动器等领域。在这些应用中，它们的高性能和可靠性能够确保系统的稳定运行。

三、详细说明

1. 功能概述

这两款器件是符合 ISO 11898 - 2:2016 高速 CAN 规范物理层要求的控制器局域网 (CAN) FD 收发器，具有经过认证的电磁兼容性 (EMC)。TCAN3413 包括通过 (V_{IO}) 引脚实现的内部逻辑电平转换，允许收发器 I/O 直接连接到 1.8V、2.5V 或 3.3V 逻辑电平。

2. 引脚配置与功能

引脚名称	功能描述
TXD	CAN 发送数据输入
GND	接地引脚
(V_{CC})	3.3V 电源电压
RXD	CAN 接收数据输出
SHDN（仅 TCAN3414）	用于将器件置于超低功耗模式
(V_{IO})（仅 TCAN3413）	I/O 电源电压
CANH、CANL	CAN 总线输入/输出线
STB	用于模式控制的输入引脚

3. 工作模式

• 正常模式：CAN 驱动和接收器完全工作，实现双向 CAN 通信。
• 待机模式：CAN 驱动和主接收器关闭，低功耗接收器和总线监控电路开启，可通过 CAN 总线实现 RXD 唤醒请求。
• 关机模式（仅 TCAN3414）：通过 SHDN 引脚激活，关闭大多数内部模块，实现最低功耗。

4. 保护机制

• TXD 显性超时 (DTO)：防止 TXD 长时间保持显性状态，避免阻塞网络通信。
• CAN 总线短路电流限制：在 CAN 总线短路时限制短路电流，确保系统安全。
• 热关断 (TSD)：当结温超过阈值时，关闭 CAN 驱动电路，保护器件。
• 欠压锁定：检测 (V{CC}) 和 (V{IO}) 电压，在欠压时将器件置于保护状态。

5. 唤醒模式

支持通过唤醒模式 (WUP) 进行远程唤醒请求，使用特定的过滤模式和时间，防止噪声和总线故障导致误唤醒。

四、技术参数

1. 绝对最大额定值

包括电源电压、总线电压、逻辑输入电压等参数的最大允许值，确保器件在安全范围内工作。

2. ESD 额定值

具备较高的 ESD 保护等级，如 HBM 分类级别 3A 或 3B，以及 CDM 分类级别 C5。

3. 推荐工作条件

明确了 (V{CC}) 和 (V{IO}) 的推荐电压范围，以及其他工作参数的要求。

4. 热特性

给出了不同封装形式下的热阻参数，为散热设计提供参考。

5. 电气特性

涵盖了驱动和接收器的各种电气参数，如输出电压、输入阈值、短路电流等。

6. 开关特性

包括总环路延迟、模式切换时间、传播延迟等参数，反映了器件的开关性能。

五、应用与实现

1. 典型应用

可与包含 CAN 协议链路层部分的主机控制器或 FPGA 配合使用，适用于 1.8V、2.5V 或 3.3V 的 I/O 连接。

2. CAN 总线终端

可采用单 120Ω 电阻终端或分裂终端，分裂终端可过滤高频共模噪声，改善网络电磁发射性能。

3. 系统设计考虑

在设计 CAN 网络时，需要考虑总线负载、长度、节点数量等因素，以确保系统的性能和可靠性。

4. 电源建议

(V{CC}) 和 (V{IO}) 输入必须良好调节，并在收发器的电源引脚附近放置去耦电容。

5. 布局建议

采用高频布局技术，将保护和滤波电路靠近总线连接器，去耦电容靠近电源引脚，使用多个过孔连接电源和地，以减少电感。

六、总结

TCAN3413 和 TCAN3414 作为 3.3V CAN FD 收发器，具有高性能、低功耗、丰富的保护特性和多样的工作模式等优点，适用于多种工业应用。在设计过程中，工程师需要根据具体需求合理选择器件，并注意引脚配置、工作模式、保护机制等方面的细节，同时遵循电源和布局建议，以确保系统的稳定运行。你在使用类似收发器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。