SN65HVD26x Turbo CAN收发器：CAN FD与冗余设计的理想之选

在CAN（Controller Area Network）网络设计中，选择合适的收发器至关重要。SN65HVD26x系列Turbo CAN收发器，包括SN65HVD265、SN65HVD266和SN65HVD267，专为满足CAN FD（Flexible Data Rate）和冗余需求而设计，具备众多出色特性。下面我们就来详细了解一下这款收发器。

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特性亮点

高速性能与兼容性

SN65HVD26x系列满足ISO11898 - 2 Turbo CAN标准，支持高达2Mbps的CAN FD数据速率，同时在高速CAN网络中也能实现1Mbps的数据传输。其短且对称的传播延迟时间和快速的环路时间，为增强时序裕量和提高CAN网络的数据速率提供了有力支持。此外，该系列的I/O电压范围支持3.3V和5V的MCU，在未供电时具有理想的无源特性，总线和逻辑端子呈现高阻抗，且在电源启动/关闭时总线无干扰。

强大的保护功能

该系列产品具备丰富的保护特性，如HBM ESD保护超过±12kV，总线故障保护范围为 - 27V至40V，电源端子具有欠压保护，驱动器具有显性超时（TXD DTO）功能。其中，SN65HVD267还具备接收器显性超时（RXD DTO）和FAULT输出端子，以及热关断保护，工作温度范围为 - 40°C至125°C。

应用领域广泛

SN65HVD26x系列适用于多种CAN网络应用，包括2Mbps的CAN FD网络、高负载CAN网络中的1Mbps操作，甚至可低至10kbps的网络。在工业自动化、控制、传感器和驱动系统，建筑、安全和气候控制自动化，电信基站状态和控制等领域都有出色表现。此外，SN65HVD267还可用于具有冗余和多拓扑CAN网络的功能安全应用，支持CANopen、DeviceNet、NMEA2000等多种CAN总线标准。

产品详细解析

器件对比

型号	I/O 电源（RXD）	TXD DTO	RXD DTO	FAULT 输出	说明
SN65HVD265	否	是	否	否	'251和 '1050的功能升级版，具有Turbo CAN快速环路时间和TXD DTO保护，允许数据速率低至10kbps
SN65HVD266	是	是	否	否	'251和 '1050的功能升级版，具有Turbo CAN快速环路时间和TXD DTO保护，允许数据速率低至10kbps，通过RXD电源输入实现RXD输出电平转换
SN65HVD267	否	是	是	是	'251和 '1050的功能升级版，具有Turbo CAN快速环路时间、TXD和RXD DTO保护，允许数据速率低至10kbps，并具有故障输出端子

引脚配置与功能

该系列产品采用8引脚SOIC封装，各引脚功能明确。例如，TXD为CAN发送数据输入，RXD为CAN接收数据输出，S为模式选择端子等。不同型号在引脚5上有不同功能，SN65HVD265为无连接，SN65HVD266为RXD输出电源电压，SN65HVD267为开漏FAULT输出端子。

规格参数

绝对最大额定值

涵盖了电源电压、总线I/O电压、逻辑输入/输出电压、输出电流、工作结温等参数的最大额定值，超出这些值可能会导致器件永久性损坏。

推荐工作条件

明确了电源电压、总线端子电压、逻辑输入电平、输出电流和工作温度等推荐范围，以确保器件的正常工作。

电气特性

详细列出了各种工作模式下的电源电流、输入/输出电压、泄漏电流等电气参数，为电路设计提供了重要依据。

开关特性

包括总环路延迟、模式切换时间、驱动器和接收器的传播延迟时间、脉冲偏斜、信号上升/下降时间等参数，这些参数对于高速CAN网络的性能至关重要。

功能特性描述

TXD显性超时（DTO）

在正常模式下，TXD DTO电路可防止因硬件或软件故障导致TXD长时间保持显性而阻塞网络通信。当TXD的下降沿触发DTO电路定时器后，如果在超时时间内未检测到上升沿，CAN总线驱动器将被禁用，总线恢复通信。当TXD检测到隐性信号时，CAN驱动器将重新激活。

RXD显性超时（SN65HVD267）

SN65HVD267的RXD DTO电路可防止总线长时间保持显性导致RXD输出一直为显性。当总线保持显性超过超时时间tRXD_DTO后，RXD端子将恢复为隐性。当总线检测到隐性信号时，RXD输出将重新反映总线状态。

热关断

当器件的结温超过热关断阈值时，CAN驱动器电路将关闭，阻止TXD向总线的传输。当结温下降到热关断温度以下时，关断状态将解除。

欠压锁定

电源端子的欠压检测功能可使器件进入保护模式，在VCC或VRXD电源端子出现欠压事件时保护总线。

故障端子（SN65HVD267）

当出现TXD - 显性超时、RXD显性超时、热关断或欠压锁定等故障时，FAULT端子（开漏）将关闭，通过外部上拉电阻拉高电平，向主机微处理器指示故障。

无供电状态

器件在未供电时对CAN总线呈“理想无源”或“无负载”状态，总线和逻辑端子的泄漏电流极低，不会对总线和其他电路造成负载影响。

浮动端子

关键端子具有内部上拉和下拉电阻，可在端子浮空时使器件进入已知状态。例如，TXD端子上拉至VCC，S端子下拉至GND。

CAN总线短路电流限制

器件具备多种保护功能，可限制CAN总线短路时的电流，包括驱动器电流限制和TXD显性状态超时功能。在CAN通信中，可根据总线状态的瞬时电流或DC平均电流来考虑短路电流。

器件功能模式

器件具有正常模式和静音模式两种主要工作模式，通过S输入端子进行选择。在正常模式下，驱动器和接收器均启用，RXD反映总线状态；在静音模式下，驱动器禁用，接收器仍启用，RXD同样反映总线状态。

应用与设计建议

应用信息

SN65HVD26x系列CAN收发器通常与包含CAN协议链路层的主机微处理器或FPGA配合使用，适用于5V和3.3V微处理器应用。

典型应用设计要求

在设计CAN网络时，需要考虑总线负载、长度和节点数量等因素。ISO11898标准规定了总线的最大长度和分支长度，但通过精心设计，可以实现更长的电缆、分支长度和更多的节点。SN65HVD26x系列具有高输入阻抗，理论上可支持超过167个收发器在单个总线段上，但实际应用中需要考虑信号损失、寄生负载、网络不平衡等因素，因此实际节点数量通常会较低。

详细设计步骤

CAN终端

CAN总线应使用与线路特性阻抗相等的电阻进行终端匹配，以防止信号反射。可采用单个120Ω电阻或分裂终端的方式进行终端匹配，分裂终端可改善网络的电磁发射特性。

功能安全设计

SN65HVD267可用于实现CAN网络的冗余物理层拓扑，通过使用两个SN65HVD267设备和一个与门，可实现物理层的冗余。RXD DTO功能可防止单个分支的总线卡住显性故障影响整个网络，FAULT输出可用于指示故障。

电源供应建议

器件的主电源VCC输入电压范围为4.5V至5.5V，部分器件的RXD输出电平转换电源VRXD范围为2.8V至5.5V。两个电源输入都应进行良好的稳压，在电源端子附近应放置大容量电容和旁路电容。

布局建议

在PCB设计中，应先设计保护和滤波电路，采用高频布局技术，使用外部瞬态保护器件，将保护和滤波电路靠近总线连接器放置。同时，应使用电源和接地平面提供低电感，合理放置旁路和大容量电容，注意总线终端和数字线路的设计。

总结

SN65HVD26x系列Turbo CAN收发器凭借其高速性能、强大的保护功能和灵活的应用特性，为CAN FD和冗余CAN网络设计提供了优秀的解决方案。电子工程师在设计CAN网络时，可根据具体需求选择合适的型号，并遵循相关的设计建议，以确保网络的稳定性和可靠性。你在使用CAN收发器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。