3.3VCC供电下实现标准的HS-CAN通信

高重现性(由于采用定义完善的测试板)和相对低的测试成本。DPI测试原理是向总线电缆注入特定交流电压，该电压可以经过调制，也可以未经调制，然后检测收发器RXD引脚传输数据信号的完整性。这种方法还有助于比较不同供应商的设计;此外，它利用独立实验室(例如，IBEE-Ingenieur Buereo fuer industrielle Elektronik)测试CAN收发器。

　　测试装置

　　测试装置(图3)包括三个同样的收发器，焊接到指定的PCB，其中一片采用MAX683电荷泵供电。节点1作为发送器，用于模拟在所有收发器的Rx_输出端接收、监测到的CAN信息的位模板。Rx1至Rx3输出以及Tx1输入端的RF去耦均采用1kΩ电阻。每片收发器IC的VCC和VBAT电源端均采用陶瓷电容(C=100nF)去耦。唤醒引脚的电阻值为33kΩ。通过把EN引脚和低电平有效STB引脚置高，可将器件置于正常工作模式。节点1的VCC电压由MAX683电荷泵提供，MAX683由3.3V供电。3.3V电源还用于收发器节点1的VI/O电源。

　　通过跳线选择电阻R1或R2，可使电荷泵在跳频模式和固定频率模式(CFM)之间切换。电荷泵开关频率通过59kΩ的R3电阻设置为2MHz。电荷泵的输出电容C1为4.7mF、飞电容C2为220nF，并且输入IN引脚通过470nF电容去耦。测试电路中，总线终端匹配通过60Ω的R4电阻中间端接实现。R5/R6 = 120Ω、C3/C4 = 4.7nF并联的RC组合构成对称的RF耦合/去耦。外部3.3V、5V以及12V电源由标准电源提供，由滤波网络滤波。

　　测试步骤

　　测试中MAX13041 CAN收发器置于常规工作模式，电荷泵采用固定频率模式测试一次，并采用跳频模式再测试一次。第一次测试中所有收发器均采用标准的VCC=5V电源供电。模板发生器产生占空比为50%的方波，模拟节点1 TXD引脚的250kb/s CAN信号(数据保持在固定的0-1-0交替信号)。RF输入(HF1)上的HF发生器在CAN电缆上注入特定频率、功率相当于36dBm的调幅(AM)交流电压，用于模拟干扰。为评估干扰抑制能力，用示波器监测网络中所有三个收发器的RX信号，比较它们在干扰信号下对TXD信号的影响。有效模板所允许的最大电压偏差为±0.9V，最大时间偏差为±0.2ms，利用该模板验证TXD信号波形。

　　如果测试结果达到了失效水平(例如，收发器的RX信号超出有效模板窗口)，则将RF注入功率降低0.2dBm，并重复同一测试(以特定的频率等级)，直到失效判据无效为止;随后记录当前的功率值并调节至下一个频率等级，该测试的频率范围为10MHz至100MHz。

DPI测试结果

　　图4所示为MAX13041 VCC采用标准5V电源供电的测试曲线(蓝线)以及MAX13041分别采用固定频率模式下的电荷泵供电(红线)和跳频模式下的电荷泵供电(绿线)情况下的测试结果。X轴代表频率范围，Y轴代表没有发生失效条件下的最大注入功率。从绿线和红线可以看出，两者与蓝线(MAX13041没有采用电荷泵供电)几乎一样，由此可见：电路的EMI性能主要由CAN收发器的EMI特性决定，与电荷泵关系不大。因此，采用MAX683电荷泵为MAX13041 CAN收发器供电不会显著影响电路的EMI性能。

　　辐射测试

　　辐射测试在同一测试板进行，测试装置和DPI测试基本相同，唯一区别是采用频谱分析仪替换功率注入设备(HF发生器)。同样，测试工作在常规模式的CAN收发器。分别测试电荷泵工作在跳频模式和固定频率模式的情况。第一个测试，采用标准的VCC = 5V电源为所有收发器供电。CAN TXD输入端加载方波(模拟发送250kb/s的比特流)，并通过频谱分析仪在100k~1GHz频率范围测量、记录CAN电缆的辐射。无需DSO (图3)。

辐射测试结果



　　图5所示为MAX13041 VCC采用标准5V电源供电的EME测试曲线(蓝线)以及采用工作在固定频率模式的MAX683电荷泵供电的EME测试曲线(绿线)。图6比较了标准5V供电的MAX13041 (紫线)和采用工作在跳频模式的MAX683电荷泵供电的MAX13041测试结果(红线)。X轴代表频率范围，Y轴代表干扰等级。


绿线和红线(收发器由电荷泵供电)与采用标准5V电源供电的MAX13041测试结果(蓝线和紫线)几乎相同，由此可见：电路的辐射性能主要取决于CAN收发器的辐射兼容性，与电荷泵关系不大。测试结果表明，采用电荷泵为CAN收发器供电不会显著影响系统的EMC性能。

　　结论

　　CAN应用中满足电磁兼容性指标非常困难，特别是当收发器采用开关电源调节器(电荷泵)供电时。然而本文说明：电路的EMC性能主要取决于CAN收发器的EMC，与电荷泵关系不大。

　　对于需要低功耗、低电压工作和低成本的应用，系统设计人员在无法得到5V电源时可以采用MAX683电荷泵为MAX13041供电，从测试结果看这是一个极佳选择。