汽车CAN网络的得力助手：NCV7357 CAN FD收发器

在汽车和工业网络领域，CAN（Controller Area Network）总线作为一种可靠的通信协议，被广泛应用于各种设备之间的数据传输。随着数据传输需求的不断增长，CAN FD（CAN with Flexible Data Rate）技术应运而生，它能够在保证通信可靠性的同时，显著提高数据传输速率。今天我们就来深入了解一下安森美（onsemi）推出的一款高性能CAN FD收发器——NCV7357。

文件下载：NCV7357-D.PDF

一、NCV7357概述

NCV7357是一款高速CAN FD收发器，它在CAN高速收发器家族中占据着重要的地位。这款收发器主要用于连接CAN协议控制器和物理总线，为总线提供差分发送能力，同时为CAN控制器提供差分接收能力。它不仅兼容NCV7344等独立CAN收发器，还能满足CAN FD对数据速率的要求，在数据速率超过1 Mbps的情况下，依然能保证稳定可靠的通信。

二、核心特性亮点

1. 标准兼容性

NCV7357完全符合ISO 11898 - 2:2016标准，这意味着它能够与其他遵循该标准的CAN设备无缝对接，为系统的集成提供了便利。同时，它的CAN FD定时规范高达5 Mbps，能够满足高速数据传输的需求。

2. 灵活的接口设计

NCV7357 - 3版本配备了VIO引脚，这使得它可以直接与3 V至5 V的微控制器进行接口，无需额外的电平转换电路，简化了设计过程，降低了成本。

3. 低功耗与低辐射

它具有低电流的仅监听静默模式，在这种模式下，收发器可以监听总线上的数据，但不会发送任何数据，从而降低了功耗。此外，该收发器还具有低电磁辐射（EME）和高电磁抗扰度（EMI）的特点，即使在没有共模扼流圈的情况下，也能实现极低的EME，保证了系统的电磁兼容性。

4. 故障保护机制

• TxD主导超时功能：当TxD引脚由于硬件或软件故障被永久拉低时，TxD主导超时定时器电路会防止总线被驱动到永久主导状态，避免阻塞整个网络的通信。
• 过温保护：当芯片的结温超过TJ(sd)值时，热保护电路会自动关闭发射器，降低芯片的功耗和温度，保护芯片不受损坏。
• 短路保护：总线引脚具有短路保护功能，能够防止总线引脚与电源电压和地之间发生短路，同时还能保护引脚免受汽车环境中的瞬态干扰。

5. 高ESD鲁棒性

总线引脚具有非常高的ESD鲁棒性，能够承受超过8 kV的系统ESD脉冲，保证了在恶劣环境下的可靠性。

6. 质量认证

NCV7357采用了可焊侧翼封装，便于进行光学检查。它还通过了AEC - Q100 Grade 0认证，具备PPAP能力，适用于汽车等对可靠性要求较高的应用场景。

三、工作模式解析

NCV7357提供了两种工作模式，可通过S引脚进行选择：

1. 正常模式

在正常模式下，收发器可以通过总线进行数据的发送和接收。信号通过TxD和RxD引脚与CAN控制器进行交互，总线输出的斜率经过优化，以降低EME。

2. 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，不受TxD输入的影响。收发器可以监听总线上的数据，并将数据提供给控制器，但控制器无法向总线发送任何数据。

四、电气特性与参数

1. 绝对最大额定值

NCV7357的绝对最大额定值规定了其在各种条件下能够承受的最大电压、电流和温度范围。例如，电源电压VSUP的范围为 - 0.3 V至 + 6.0 V，CANH和CANL引脚的直流电压范围为 - 42 V至 + 42 V等。在设计过程中，必须严格遵守这些额定值，以确保芯片的安全运行。

2. 电气特性

文档中详细列出了NCV7357在不同条件下的电气特性参数，包括电源电流、输入输出电压、电流等。例如，在正常模式下，当TxD为低电平时，电源电流ICC的典型值为45 mA；在静默模式下，NCV7357 - 3版本的电源电流ICCS典型值为0.1 mA。这些参数为工程师进行电路设计和性能评估提供了重要依据。

3. 热特性

热特性对于芯片的可靠性和性能至关重要。NCV7357的热阻参数（如RUA）表明了芯片在散热方面的性能。在实际应用中，需要根据热特性参数合理设计散热方案，以确保芯片在工作过程中不会过热。

五、应用场景广泛

1. 汽车领域

在汽车电子系统中，CAN总线被广泛应用于发动机控制单元、车身电子系统、安全系统等各个方面。NCV7357的高性能和可靠性使其成为汽车CAN网络的理想选择，能够满足汽车电子系统对高速数据传输和稳定性的要求。

2. 工业网络

在工业自动化领域，CAN总线也被用于连接各种工业设备，如传感器、执行器、控制器等。NCV7357的低功耗、高抗扰度和故障保护功能，使其能够在复杂的工业环境中稳定运行，保证工业网络的通信可靠性。

六、总结与展望

NCV7357作为一款高性能的CAN FD收发器，具有标准兼容性高、接口灵活、低功耗、低辐射、故障保护机制完善等诸多优点。它不仅能够满足汽车和工业网络对高速数据传输的需求，还能保证系统的可靠性和稳定性。在未来的汽车和工业网络发展中，NCV7357有望发挥更加重要的作用。

作为电子工程师，在使用NCV7357进行设计时，需要充分了解其特性和参数，合理设计电路，以确保系统的性能和可靠性。同时，我们也期待安森美能够推出更多优秀的产品，为电子行业的发展做出更大的贡献。

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