CAN收發器PCA82C251與TJA1040的異同

一.相同點

1.      
高速CAN收發器，都能達到1Mbaud

2.      
都可以進入待機模式

3.      
都具有較強的抗幹擾性

4.      
都具有熱關斷功能（過熱保護）

5.      
TXD（引腳1）為高電平時，輸出匯流排為隱性（recessive）狀態；TXD為低電平時，輸出匯流排為顯性（dominant）狀態

6.      
差分電壓Vi(dif)=VCANH-VVANL，當Vi(dif)>0.9V時，匯流排為顯性；Vi(dif)<0.5V時，匯流排為隱性。

二.不同點

1.      
PCA82C251符合ISO 11898-24標準，而TJA1040符合ISO 11898標準

2.      
PCA82C251無源時不會妨礙（not disturb）匯流排，而TJA1040無源時可視為從匯流排上脫離（disengages from bus），為0負載。在無源狀態下，TJA1040表現稍好。

3.      
PCA82C251具有斜率控制功能（不清楚什麼是斜率控制的自己查），以降低電磁輻射，並且PCA82C251的斜率控製程度可根據接入引腳8（RS）上的電阻阻值的不同而不同。當PCA82C251的引腳8直接接地時，無斜率控制功能，處於高速模式。這個時候推薦使用屏蔽電纜來降低電磁輻射。如果PCA82C251的引腳8通過電阻接地時，會啟用斜率控制功能（見圖1紅色部分）。這時可以使用非屏蔽的雙絞線或平行線做線纜。接入的電阻值越大，斜率控制越程度越強，阻值一般大於等於10K。當第8引腳Rs直接接地時，Rs與地之間的電流Iext<500uA，當處於斜率控制模式下時，10uA<Iext<200uA，可以根據這個範圍並結合你需要什麼樣的斜率控制來計算電阻Rext的阻值。

圖1 動態特性測試電路圖

         對於TJA1040，其斜率控制是固定的，廠商自己為速率和抑制電磁輻射做了一個平衡。使用者無法自己設定斜率控製程度。

4.      
趁剛說完斜率控制，順便說一下兩個介面的第8引腳，跟斜率控制有關。

l  對於PCA82C251，第8引腳名稱為Rs，描述為：斜率電阻輸入。當Rs直接接地，收發器處於高速模式，內部晶體管儘可能快的關斷和開啟，這樣會引起較大的電磁輻射；當Rs通過電阻接地時，收發器處於斜率控制模式，第3條也講到了這種情況下的細節；當Rs接高電平時，收發器進入待機模式。

l  對於TJA1040，第8引腳名稱為STB，描述為：待機模式控制輸入。對比PCA82C251，就可以看出兩個收發器第8引腳功能的側重點時不同的。TJA1040的操作模式有兩種：正常模式和待機模式。這兩種模式正是由第8引腳所控制的。當STB接低電平時，收發器處於正常模式；當STB接高電平時，收發器進入待機模式。

5.      
既然說到兩個收發器的第8引腳，那就接著說一下引腳內部的不同。

l 
TJA1040具有故障自動保護特性（Fail-safe features）。這個看上去特牛叉的功能，你可以理解為TJA1040的TXD（第1引腳）和STB（第8引腳）內部具有上拉功能。所以當TXD引腳未被驅動時（unsupplied）可以保證收發器輸出到匯流排上面的是隱形電平；當STB未被驅動時（unsupplied）可以使收發器進入待機模式

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PCA82C251沒有此功能。

6.      
TJA1040具有TXD顯性逾時保護功能，而PCA82C251不具備此功能。

何為TXD顯性逾時保護功能？上面文字已經提及到，TXD為低電平時，收發器輸出匯流排狀態為顯性的。TXD顯性逾時保護功能可以預防收發器一直向匯流排輸出顯性狀態（這樣會阻塞網路通訊），如果由於硬體或者軟體失誤，導致TXD引腳長時間為低電平，長到超過內部逾時定時器值Tdom，則收發器的發送器被禁止，當TXD出現上升沿後，內部逾時定時器複位。

這裡一個關鍵點是內部逾時定時器值Tdom的範圍是多少？這個可關係到可以傳送的傳輸速率。因為CAN報文一次最多可以傳送8位元組資料，如果這8位元組資料全部為0，那麼傳輸這8個全為0的位元組所需的時間是要小於Tdom的最小值的。不然，收發器判斷逾時會禁止發送的。

TJA1040的內部逾時定時器值Tdom最小為300us，最大為1000us，典型值為600us。這個資料對于波特率大於等於40Kbaud的收發應用場合是毫無壓力的。然而…，你懂的。

7.      
TJA1040的靜電防護等級比PCA82C251要好上不少。TJA1040在人體模式下，靜電防護可承受-6~6KV；而PCA82C251在同等條件下為-2.5~2.5KV。

8.      
兩個收發器在正常工作模式下，收發功率相差不大。在待機模式下，TJA1040最大消耗15uA，PCA82C251最大消耗275uA。兩者不是一個數量級上的。

9.      
輸出的差分電壓Vo(dif)= VCANH-VVANL。TJA1040為1.5V~3.0V；PCA82C251為1.0V~5V。

10.  
關於這兩個收發器的第5引腳，跟典型電路有很大關係。

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PCA82C251的第5引腳名稱為Vref，描述為：參考電壓輸出。也就是輸出一個電壓值，這個值在正常模式下的範圍是0.45VCC~0.55VCC，一般都不怎麼用這個引腳。典型應用電路見圖2：

圖2  PCA82C251的典型電路

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TJA1040的第5引腳名稱為SPLIT，描述為：穩定共模輸出（common-mode stabilization output）。它也輸出一個電壓值，在正常模式下的典型值為0.5VCC，在待機模式下浮空。該引腳可以輔助電路穩定隱性共模電壓，使匯流排隱性電壓穩定在0.5VCC，改善CAN差分波形，也能改善EME。典型應用電路見圖3所示：

圖3  TJA1040的典型電路