簡(jiǎn)單的電路提供可調(diào)節(jié)的CAN級(jí)差分輸出信號(hào)

控制器局域網(wǎng)（CAN）串行總線拓?fù)湓试S設(shè)備和微控制器在不使用主機(jī)的情況下相互通信。它具有無仲裁傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，在每個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)上放置一個(gè)控制器和一個(gè)主機(jī)處理器，消除了將設(shè)備與主機(jī)互連所需的更復(fù)雜的線束。

通過使用CANH和CANL線路上的信號(hào)，CAN總線有兩種狀態(tài)：隱性和顯性。如果差分電壓大于0.9 V，則總線處于顯性狀態(tài)，如果差分電壓小于0.5 V，則總線處于隱性狀態(tài)。 CAN收發(fā)器（如ADM3051）將CAN控制器連接到物理層總線。

圖1.CAN總線信號(hào)和狀態(tài)。

CAN收發(fā)器可以使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）或工作臺(tái)上的直流信號(hào)進(jìn)行表征。圖2所示電路使用來自函數(shù)發(fā)生器的方波信號(hào)向收發(fā)器提供可調(diào)CAN信號(hào)。選擇AD8138高速差分放大器是因?yàn)樗哂袑拵捄偷褪д?。輸出端的直流電?a target="_blank">轉(zhuǎn)換器可以調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的差分電平，同時(shí)保持其峰峰值電平。幅度和頻率通過信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行調(diào)整。

圖2.AD8138驅(qū)動(dòng)CAN收發(fā)器。

該電路采用5 V單電源供電，配置為單位增益單端轉(zhuǎn)差分放大器，共模設(shè)置為中間電源。R1、R2和R3構(gòu)成直流偏置電路，將輸出信號(hào)調(diào)節(jié)到CAN電平。與R2相比，通過保持R4和R5小，電位計(jì)可以方便地調(diào)節(jié)兩個(gè)輸出信號(hào)之間的差值，而不會(huì)顯著影響它們各自的幅度，從而為DUT提供具有可變共模電平的CAN信號(hào)。由于R1和R3相等，因此在調(diào)整R2時(shí)，輸出的交流共模也不受影響。R4和R5與R2一起構(gòu)成AD8138放大器輸出端分壓器的一部分。為R4和R5選擇盡可能小的值，以最小化輸出端的衰減以及調(diào)整R2對(duì)每個(gè)輸出峰峰值電平的影響。如果R2短路，R4和R5也將提供最小負(fù)載以保護(hù)放大器的輸出。電容C1和C2將直流偏置與放大器的輸出共模隔離開來。這些電容還與電阻偏置網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)高通濾波器;其截止頻率為：

其中 C = C1 = C2，以及RL是負(fù)載或 DUT 輸入電阻，通常約為 20 kΩ 至 30 kΩ。

為避免方波輸出信號(hào)失真，應(yīng)選擇盡可能大的C 1和C2，以使輸入信號(hào)頻率是最壞情況下截止頻率的10倍，其中R2||RL是最低限度的。例如，要實(shí)現(xiàn)V燦和V坎爾電平如圖3（a）所示的信號(hào)，R2必須至少為 700 Ω，假設(shè)沒有輸出 （DUT） 加載效應(yīng)。0.1 μF或1 μF耦合電容可容納1 MHz信號(hào)。圖3（b）顯示了R2如何調(diào)整差分輸出電平。

將這些輸出信號(hào)用作 V燦和 V坎爾收發(fā)器的輸入使臺(tái)式示波器測(cè)量能夠表征接收機(jī)參數(shù)，例如傳播延遲、上升時(shí)間和所需頻率的閾值。

圖3.VCANH 和 VCANL 輸出。

審核編輯：郭婷