MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054：工業(yè)級(jí)高速CAN收發(fā)器的卓越之選

在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，CAN（Control Area Network）收發(fā)器扮演著至關(guān)重要的角色。今天，我們就來(lái)深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054系列高速CAN收發(fā)器，看看它們究竟有何獨(dú)特之處。

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一、產(chǎn)品概述

MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054是引腳兼容的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高速CAN收發(fā)器，具備±80V的擴(kuò)展故障保護(hù)功能。這使得它們非常適合那些需要過(guò)壓保護(hù)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，比如DeviceNet節(jié)點(diǎn)、中重型卡車系統(tǒng)等。這些收發(fā)器在CAN協(xié)議控制器和CAN總線的物理線路之間架起了一座橋梁，能夠支持高達(dá)1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

二、關(guān)鍵特性與優(yōu)勢(shì)

1. 強(qiáng)大的保護(hù)功能

• ±80V故障保護(hù)：CANH、CANL和SPLIT引腳具有±80V的擴(kuò)展電壓范圍，可應(yīng)用于高壓系統(tǒng)，與高壓總線進(jìn)行通信。
• ±8kV ESD保護(hù)：通過(guò)IBEE測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行ESD測(cè)試，能夠有效抵御靜電放電，適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。
• 熱關(guān)斷保護(hù)：當(dāng)結(jié)溫超過(guò)+165°C時(shí)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)溫度下降到+152°C以下時(shí)，熱關(guān)斷功能解除，確保設(shè)備在高溫環(huán)境下的可靠性。
• 短路保護(hù)：電流限制功能可保護(hù)發(fā)射器輸出級(jí)免受正負(fù)極電池電壓短路的影響，短路排除后，CAN收發(fā)器可恢復(fù)正常運(yùn)行。

2. 高速與靈活的工作模式

• 高速模式：可實(shí)現(xiàn)高達(dá)1Mbps的傳輸速率，滿足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/li>
• 斜率控制模式（MAX13052）：通過(guò)連接在RS和GND之間的電阻（16kΩ ≤ RRS ≤ 200kΩ）控制CANH和CANL的壓擺率，降低高頻EMI，允許使用非屏蔽雙絞線或平行線作為總線線路。壓擺率可通過(guò)公式 $SR(V / mu s)=frac{250}{R_{RS}}$ 近似計(jì)算。
• 待機(jī)模式（MAX13050/MAX13052/MAX13054）：發(fā)射器關(guān)閉，接收器切換到低電流/低速狀態(tài)，降低功耗。當(dāng)檢測(cè)到總線上的喚醒事件時(shí)，設(shè)備可快速恢復(fù)正常工作。
• 靜音模式（MAX13053）：驅(qū)動(dòng)S引腳為高電平，發(fā)射器禁用，但RXD仍可監(jiān)控總線活動(dòng)。

3. 寬輸入共模范圍

輸入共模范圍大于±12V，超過(guò)了ISO11898規(guī)定的-2V至+7V，提高了設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾能力。

4. +3.3V邏輯兼容性（MAX13054）

單獨(dú)的輸入VCC2允許MAX13054在+5V電源下與+3.3V邏輯系統(tǒng)通信，減少了因電平轉(zhuǎn)換帶來(lái)的傳播延遲。

三、電氣特性詳解

1. 電源電流

• VCC電源電流：在不同工作模式下，電流值有所不同。例如，顯性模式下，RL = 60Ω時(shí)，典型值為12.5mA。
• VCC2電源電流（MAX13054）：TXD = VCC2或未連接時(shí)，最大為15μA。
• 待機(jī)電流：不同型號(hào)的待機(jī)電流也有所差異，如MAX13052為25μA，MAX13050/MAX13054為11μA。

2. 輸入電平

• 高電平輸入電壓：TXD、STBY（MAX13054）的高電平輸入電壓要求不同，如TXD、STBY（MAX13054）為0.7 x VCC2。
• 低電平輸入電壓：TXD、STBY（MAX13054）的低電平輸入電壓為0.3 x VCC2。

3. 發(fā)射器與接收器特性

• 隱性總線電壓：正常模式下，無(wú)負(fù)載時(shí)為2 - 3V；待機(jī)模式下，無(wú)負(fù)載時(shí)為-100 - +100mV。
• 顯性輸出電壓：TXD = 0時(shí)，CANH輸出電壓為3.0 - 4.25V，CANL輸出電壓為0.50 - 1.75V。
• 接收器：通過(guò)比較CANH和CANL的差分輸入電壓與內(nèi)部閾值（0.7V）來(lái)判斷邏輯狀態(tài)。

四、應(yīng)用注意事項(xiàng)

1. 降低EMI和反射

• 斜率控制模式：MAX13052在斜率控制模式下，CANH和CANL輸出的壓擺率受限，可減少EMI和反射。
• 布線方案：在多節(jié)點(diǎn)CAN應(yīng)用中，應(yīng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線方案，總線兩端用120Ω電阻進(jìn)行終端匹配，避免使用星形配置，盡量減小分支長(zhǎng)度。

2. 布局考慮

• CANH和CANL：作為差分信號(hào)，要確保其寄生電容相等。
• RS電阻：應(yīng)盡可能靠近MAX13052放置，以減少輸入端的噪聲耦合。

3. 電源和旁路

使用0.1μF陶瓷電容將VCC和VCC2旁路到GND，電容應(yīng)靠近IC放置，引腳長(zhǎng)度要短，走線寬度要寬。

五、選型指南

六、總結(jié)

MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054系列高速CAN收發(fā)器憑借其強(qiáng)大的保護(hù)功能、靈活的工作模式和優(yōu)異的電氣特性，為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了可靠的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的型號(hào)，并注意布局和布線等方面的問(wèn)題，以充分發(fā)揮這些收發(fā)器的性能。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。