汽车网络技术是现代汽车电子技术的重要组成部分,是现代汽车通信与控制的基础。就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、 80年代引入微控制器一样,数据总线技术的引入也是汽车电子技术发展的一个里程碑。在现代的汽车中,大多数ECU模块都连接到 CAN (Controller Area Network)总线上,并借助于 LIN (Local Interconnect Network)总线进行外围设备控制。
聚焦高性能模拟芯片和嵌入式处理器的半导体供应商思瑞浦3PEAK(股票代码:688536),作为国内模拟接口芯片的领行者,可提供全系列一站式车载网络CAN收发器、LIN收发器、系统基础芯片(System Basis Chip, SBC)的解决方案,性能卓越,已达到业界领先水平。
思瑞浦CAN收发器介绍
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称,由德国的BOSCH公司开发,并最终成为国际标准(ISO 11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。
CAN总线通过差模信号传输使得总线具有良好的抗干扰性能。由于总线具有实时性强、抗干扰能力强等特点,在轨道交通、汽车电子等行业得到广泛的应用。随着新一代汽车智能化的快速发展,对CAN通信的速率的提升有了进一步的要求,CiA(CAN in Automation)协会牵头制定了CiA601-4的标准,定义了CAN FD SIC(Signal Improvement Capability)的要求,将通信速率提升到8Mbps,并在2024年正式写入ISO 11898-2:2024国际标准。
CAN信号改善能力(SIC)
TPT1462xQ是思瑞浦推出的可以支持8Mbps通信速率,支持信号改善能力的CAN收发器,可以大幅减少网络中的信号振铃效应,提高通讯速率,减少通讯误码率,从而提高整车组网方式的灵活性。
如下图所示,传统的CAN FD只适用于简单的总线架构的组网方式,在复杂的星型架构上,总线波形振铃现象和通讯误码率会大幅增加。
图1 常规总线架构组网方式
图2 星型架构组网方式
下图为星型组网下,常规CAN-FD和TPT1462xQ的CAN信号波形对比。可以看到TPT1462xQ在复杂星型组网环境下的通讯总线电平波形质量有了极大的提升。
图3 星型组网下测试波形对比
2024年3月更新的ISO 11898-2:2024,增加了对SIC部分的要求,TPT1462xQ已经通过德国IHR实验室提供的符合ISO 11898-2:2024的物理层以及组网测试报告,成为国内首款支持并通过ISO11898-2:2024认证的CAN SIC收发器。
VIO电平全面支持1.7V~5.5V工作范围
思瑞浦CAN收发器的VIO工作范围为1.7V~5.5V,可以更好的兼容更低的通讯接口电平。下图是面向1.8V通讯电平的方案对比。思瑞浦CAN收发器VIO电平可以支持1.7V~5.5V,相较于市面上只支持5V和3.3V的传统CAN收发器,可以省掉外围的电平转换芯片和额外的LDO电源轨,整体方案更加简洁,同时有效降低系统成本。对于当前采用1.8V SOC系统的车载应用,这一优势提供了显著价值。
图4 1.8V电平通讯方案对比
优异的EMC电磁兼容特性
思瑞浦新一代CAN收发器具有优异的电磁兼容特性,即使在极其恶劣的电磁环境中,仍能维持CAN正常通信,为汽车安全通讯奠定了坚实的基础。同时基于汽车客户模块和整机的测试需求,思瑞浦CAN收发器已全部通过全部EMC测试(如下表),可提供完整测试报告。值得一提的是,思瑞浦新一代CAN收发器专门针对总线信号质量以及EMC性能进行了特殊优化,产品无需额外增加共模电感即可通过所有测试,从而简化了系统设计并降低了系统成本,为客户提供了更有竞争力的系统方案。
思瑞浦LIN介绍
LIN(Local Interconnect Network)是面向汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通讯网络,用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN是对控制器区域网络(CAN)等其它汽车多路网络的一种补充,适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。
通过在执行装置、传感器或开关以及ECU之间搭建基本的串行网络,LIN(局域互连网络)总线极大降低了汽车制造商的设计成本,LIN在汽车上的典型应用包括灯光照明、车门车窗、电动座椅、空调、传感器等。
思瑞浦LIN收发器与竞品性能参数对比
IEC-61000-4-2 ESD能力高达±15Kv,处于国际领先水平;
支持超宽电源输入范围5.5V~40V,远高于业界同类产品,可轻松满足ISO 7637瞬态跌落实验的各种测试条件;
增加总线斜率控制电路,优化LIN收发器的对外辐射水平,EMI能力优异;
支持超低功耗Sleep休眠模式;
支持TXD显性超时保护功能,可有效避免总线被长时间误占用;
具备完善的保护机制,支持欠压保护、过温保护等;
更高集成度多通道LIN收发器及LIN系统基础芯片(LIN SBC)
双通道LIN收发器 TPT1022Q、四通道LIN收发器TPT1024Q将双路LIN和四路LIN集成在一个小型封装中,LIN系统基础芯片TPT1028xQ将LDO和LIN收发器集成在一个小型封装中,更高的集成度可以有效减小系统应用设计的板级面积,帮助系统小型化,同时也可以有效的降低系统成本。
双通道LIN收发器
四通道LIN收发器
LIN SBC(集成LDO和LIN收发器)
思瑞浦全系列LIN收发器均通过第三方权威实验室IHR益驰ISO 17987-7国际标准一致性测试并取得报告;益驰是全球权威的汽车总线一致性测试、认证机构之一。是国际标准化组织ISO Work Group成员,是LIN联盟、等通用总线标准以及GMLAN等整车厂标准的相关测试服务商。
汽车接口全系列DFN封装支持Wettable Flank(支持可浸润侧翼)工艺
该工艺将焊点从二维提高到三维,可以支持产线AOI检测,并且拥有更好焊接可靠性,采用这种封装工艺的汽车电子产品,其电气故障或性能下降出现的概率会更低,全面提高车载电子应用的鲁棒性;
思瑞浦作为国内模拟接口芯片的领行者,可提供全方位车载接口方案覆盖,权威的第三方认证报告,更高的车规级质量要求,双循环本地化供应链保证,全面助力汽车应用国产化。
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