onsemi NCV7351/NCV7351F：高速CAN与CAN FD收发器的卓越之选

在汽车和工业网络通信领域，CAN（Controller Area Network）总线凭借其高可靠性和实时性，成为了广泛应用的通信标准。而CAN收发器作为CAN协议控制器与物理总线之间的接口，其性能的优劣直接影响着整个通信系统的稳定性和效率。今天，我们就来详细了解一下onsemi推出的高速CAN和CAN FD收发器——NCV7351和NCV7351F。

文件下载：NCV7351-D.PDF

产品概述

NCV7351是一款适用于12V和24V系统的CAN收发器，它为CAN协议控制器和物理总线之间提供了可靠的接口。该收发器具备差分发送和接收能力，能够实现CAN控制器与总线之间的数据传输。NCV7351是CAN高速收发器家族的新成员，对NCV734x系列CAN独立收发器以及前代产品如AMIS42665、AMIS3066x等进行了补充。而NCV7351F则是基于NCV7351的改进版本，具有更好的位定时对称性，能够满足CAN灵活数据速率（CAN FD）的要求。

关键特性

兼容性与高速性能

• 符合标准：兼容ISO 11898 - 2标准，确保了产品在CAN通信领域的通用性和互操作性。
• 高速传输：支持高达1 Mbps的高速数据传输，满足大多数应用场景的需求。NCV7351F版本在CAN FD模式下，根据ISO11898 - 2标准可达到2 Mbps，最高信息速率可达5 Mbps。

接口与功耗优化

• 直接接口：NCV7351(F)D13版本的(V_{IO})引脚允许直接与3V至5V的微控制器接口，方便了系统的设计和集成。
• 低功耗模式：NCV7351D1E版本的EN引脚可将收发器切换到极低电流的关断模式，降低了系统的功耗。

电磁兼容性

• 高抗扰性：由于接收器输入具有较宽的共模电压范围和其他设计特点，NCV7351在全频率范围内具有出色的电磁抗扰性（EMS）。
• 低辐射：通过输出信号的良好匹配，实现了极低的电磁辐射（EME），即使在没有共模（CM）扼流圈的情况下，也能保持低EME。

保护特性

• ESD保护：总线引脚能够承受超过15 kV的系统ESD脉冲，增强了产品的可靠性。
• 短路保护：总线引脚对电源电压和地具有短路保护功能，防止因短路故障损坏芯片。
• 热保护：内置热保护电路，当结温超过约180°C时，会关闭发射器，降低芯片的功耗和温度，保护芯片免受损坏。

故障安全特性

• TxD主导超时功能：防止因硬件或软件故障导致TxD引脚永久置低，从而使总线处于永久主导状态，阻塞网络通信。当TxD引脚低电平持续时间超过内部定时器值(t_{dom})时，发射器将被禁用，使总线进入隐性状态。
• 电流限制：电流限制电路可保护发射器输出级免受意外短路到正或负电源电压的损坏，即使在故障条件下，也能保证芯片的安全性。

产品版本与功能

NCV7351有三个版本，它们的区别仅在于引脚5的功能：

• NCV7351 - 3：引脚5为(V{IO})引脚，是收发器数字输入/输出的供电引脚。通过与微控制器共享(V{IO})供电引脚，可以适当调整微控制器与收发器之间的I/O电平，方便在微控制器电源低至3V的应用中与收发器进行通信。
• NCV7351 - 0：引脚5未连接，该版本可完全替代前代CAN收发器AMIS30660。
• NCV7351 - E：引脚5为数字使能引脚，可将收发器切换到极低电流的关断模式。

工作模式

NCV7351的工作模式可通过引脚S和EN（仅NCV7351 - E版本）进行选择，主要包括以下三种模式：

正常模式

在正常模式下，收发器能够通过总线线路进行通信。信号通过TxD和RxD引脚在CAN控制器和总线之间传输和接收。总线线路输出的斜率经过优化，以实现低EME。

静默模式

在静默模式下，发射器被禁用，总线引脚处于隐性状态，与TxD输入无关。收发器监听总线并向控制器提供数据，但控制器无法向总线发送任何数据。

关断模式

在关断模式下，整个收发器被禁用，消耗极低的电流。CAN引脚处于浮空状态，不会对CAN总线造成负载。

电气特性与参数

文档中详细列出了NCV7351和NCV7351F的电气特性和参数，包括电源电压、输入输出电压、电流、温度范围等。这些参数为工程师在设计和应用过程中提供了重要的参考依据。例如，在电源电压方面，(V{CC})的范围为4.5V至5.5V，(V{IO})的范围为2.8V至5.5V；在温度范围方面，工作结温范围为 - 40°C至 + 150°C。

应用信息

NCV7351和NCV7351F适用于汽车和工业网络等领域。在汽车应用中，它们可用于车身控制、动力系统、安全系统等；在工业网络中，可用于工厂自动化、机器人控制等。文档中还提供了NCV7351 - 3和NCV7351 - E的应用电路图，为工程师的设计提供了实际的参考。

订购信息与封装

文档中列出了不同型号的订购信息，包括零件编号、描述、标记、温度范围、封装和包装方式等。NCV7351和NCV7351F采用SOIC - 8（无铅）封装，便于安装和焊接。同时，文档还提供了封装的尺寸和推荐的焊接焊盘信息，方便工程师进行PCB设计。

总结

onsemi的NCV7351和NCV7351F高速CAN和CAN FD收发器具有多种出色的特性和功能，能够满足汽车和工业网络等领域的通信需求。其高兼容性、高速性能、良好的电磁兼容性和完善的保护特性，为工程师提供了一个可靠的设计选择。在实际应用中，工程师可以根据具体的需求选择合适的版本，并参考文档中的电气特性和应用信息进行设计。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。