CA-IF1051S-Q1,CA-IF1051VS-Q1
Version 1.00, 2022/02/09
上海川土微电子有限公司
CA-IF1051 具有±58V 故障保护的 CAN 收发器，支持 CAN FD
1.
产品特性
•
满足 ISO 11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 物理层
标准
•
'Turbo' CAN：
•
•
◼
所有器件均支持经典 CAN 和 5Mbps CAN FD(灵
活数据速率)
◼
具有超低对称传输延时和快速环路响应，提高
时间裕量
未上电时，具有理想的无源特性：
◼
总线和逻辑侧均处于高阻态(空载)
◼
上电/断电过程中，总线与 RXD 输出端无扰动
集成保护功能提高系统可靠性
◼
CANH、CANL 具有±58V 故障保护
◼
±30V 扩展共模输入范围(CMR)
◼
VCC、VIO 欠压保护
◼
发送器超时检测避免总线闭锁，允许最低传输
速率为 5.5 kbps
◼
热关断
•
超低环路延时：130ns (典型值)
•
•
独立的 2.5V 至 5.5V VIO 逻辑供电电源(CA-IF1051VSQ1)
结温范围：-55°C 至 150°C
•
提供 8 引脚 SOIC 封装
•
通过 AEC-Q100 (Grade 1) 汽车应用认证
2.
典型应用
•
•
•
•
•
工业自动化
楼宇自动化
HVAC 系统
分布式管理
自动售货机
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•
安防系统
3.
概述
CA-IF1051S-Q1/CA-IF1051VS-Q1 为控制器局域网(CAN)收
发器，符合 ISO11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 物理
层技术规范。该系列器件设计用于高速 CAN FD 网络，
可支持高达 5Mbps 的传输速率。CAN 总线端口提供高
达±58V 的故障保护，满足恶劣环境中的过压保护需求。
接收器输入共模范围(CMR)高达±30V，远远超出 ISO
11898 规范要求的-2V 至+7V，非常适合节点间存在较
大地电位偏差的 CAN 总线网络。此外，CA-IF1051VS-Q1
具有独立的逻辑供电电源引脚(VIO)，可接受 2.5V 至
5.5V 供电范围，方便连接不同逻辑电平的 CAN 控制器，
无需额外的电平转换器。
发送器提供显性状态超时检测，避免由于控制器错误或
TXD 输入故障而导致的总线闭锁。当 TXD 处于显性状
态(低电平)的时间超出 tDOM 时，驱动器立即释放总线，
使输出保持在隐性电平。此外，两款器件还提供静音模
式控制(关闭发送器工作)，满足 CAN 通信的基本需求。
CA-IF1051S-Q1/CA-IF1051VS-Q1 采用 8 引脚 SOIC 封装，
两款器件均可工作在-55°C 至+150°C 结温范围。
器件信息
器件型号
封装
封装尺寸(标称值)
CA-IF1051S-Q1
SOIC8(S)
4.9mm x 3.9mm
CA-IF1051VS-Q1
SOIC8(S)
4.9mm x 3.9mm
1
CA-IF1051S-Q1, CA-IF1051VS-Q1
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简化框图
NC or VIO
VCC
5
3
TSD
VCC or VIO
TXD
TXD-Dominant
Timeout
1
7
CANH
6
CANL
UVLO
S
8
RXD
4
Mode Select
Logic output
2
GND
4.
订购信息
表 4-1 有效订购器件型号
2
型号
封装
封装尺寸
CA-IF1051S-Q1
SOIC8
4.9mm*3.9mm
CA-IF1051VS-Q1
SOIC8
4.9mm*3.9mm
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目录
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
产品特性 ............................................................1
典型应用 ............................................................1
概述 ...................................................................1
订购信息 ............................................................2
修订历史 ............................................................3
引脚功能描述 ....................................................4
产品规格 ............................................................5
9.2.
9.3.
9.4.
绝对最大额定值 .................................................5
ESD 额定值 .........................................................5
建议工作条件.....................................................5
热信息 ................................................................5
电气特性.............................................................6
开关特性.............................................................8
典型工作特性曲线与波形 .................................8
9.5.
9.6.
9.7.
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
8.
9.
参数测量信息 .................................................. 11
详细说明 .......................................................... 15
9.1.
5.
CAN 总线状态 ..................................................15
接收器 .............................................................. 15
发送器 .............................................................. 16
保护功能 .......................................................... 16
9.4.1.
9.4.2.
9.4.3.
9.4.4.
9.4.5.
器件断电状态 .................................................. 18
浮空引脚 .......................................................... 18
工作模式 .......................................................... 18
9.7.1.
9.7.2.
10.
11.
12.
13.
14.
欠压锁存 ......................................................... 16
过压故障保护 ................................................. 16
热关断 ............................................................. 16
限流保护 ......................................................... 17
发送器超时检测.............................................. 17
常态模式 ......................................................... 18
静音模式 ......................................................... 18
应用信息 ................................................... 19
封装信息 ................................................... 21
焊接信息 ................................................... 22
卷带信息 ................................................... 23
重要声明 ................................................... 24
修订历史
修订版本号
Version 1.00
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修订内容
N/A
修订页码
N/A
3
CA-IF1051S-Q1, CA-IF1051VS-Q1
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6.
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引脚功能描述
TXD
1
8
S
GND
2
7
CANH
VCC
3
6
CANL
RXD
4
5
NC / VIO
图 6-1 CA-IF1051S-Q1 /CA-IF1051VS-Q1 引脚配置
表 6-1 CA-IF1051S-Q1/CA-IF1051VS-Q1 引脚功能描述
引脚名称
引脚编号
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
TXD
1
1
输入
GND
2
2
地
VCC
3
3
电源
RXD
4
4
输出
NC
5
VIO
4
类型
NC
5
CANL
6
6
CANH
7
7
S
8
8
电源
总线
I/O
总线
I/O
输入
描述
发送器数据输入端。当 TXD 为低电平时，CANH、CANL 输出为显性状态；当
TXD 为高电平时，CANH、CANL 输出为隐性状态。
接地
电源输入，在 VCC 与 GND 之间外接一个至少 0.1μF 的旁路电容，电容需靠近
电源引脚安装。
接收器数据输出端，总线为隐性状态时，RXD 输出高电平；总线为显性状态
时，RXD 输出低电平。
浮空，请勿从外部连接这些引脚，应将其置于悬空状态。
逻辑电源输入，用于逻辑电路供电。在 VIO 与 GND 之间外接一个至少 0.1μF
的旁路电容，电容需靠近电源引脚安装。
CAN 总线差分输入/输出，低电平逻辑端。
CAN 总线差分输入/输出，高电平逻辑端。
静音状态控制引脚，S 接高电平，发送器置于静音状态；S 接低电平或开
路，器件处于正常工作模式。
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7.
7.1.
产品规格
绝对最大额定值
参数
最小值
最大值
单位
VCC
-0.3
7
V
5V 电源电压
VIO
-0.3
7
V
I/O 逻辑电源电压
VBUS
-58
58
V
CAN 总线 I/O 电压(CANH，CANL)
V(DIFF)
-58
58
V
CANH 与 CANL 间的最大差分电压
V(Logic_Input)
-0.3
+7
V
逻辑侧端口输入电压(TXD，S)
V(Logic_Output)
-0.3
+7
V
逻辑侧端口输出电压(RXD)
IO(RXD)
-8
8
mA
RXD 接收器输出电流
TJ
-55
150
°C
结温
TSTG
-65
150
°C
存储温度
注:
1.
工作条件达到或超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。这里给出的是器件额定值，并非工作条件，不能据此推断
产品能否正常工作。器件长期在超出最大额定值条件下工作会影响产品的可靠性，甚至导致产品损坏。
7.2.
ESD 额定值
测试条件
数值
CAN 总线端口(CANH，CANL)到 GND
其它管脚
所有管脚
CAN 总线端口
IEC 61000-4-2 : 未上电时接触放电
(CANH，CANL)到 GND
脉冲 1
脉冲 2
CAN 总线端口
(CANH，CANL)到 GND
脉冲 3a
脉冲 3b
CAN 总线端口
带 100nF 直接耦合电容“慢瞬态脉冲”—
(CANH，CANL)到 GND
上电状态
±8000
±4000
±1500
单位
CA-IF1051S-Q1，CA-IF1051VS-Q1
HBM ESD
CDM ESD
系统级 ESD
ISO7637 瞬态保护，基于 GIFT-ICT
CAN EMC 测试
ISO7637-3 瞬态保护
±8000
V
V
V
-100
+75
-150
+100
V
V
V
V
±85
V
最大值
5.5
5.5
单位
V
V
mA
mA
注:
1. JEDEC 文件 JEP155 规定：500V HBM 允许按照标准 ESD 控制过程进行安全生产。
7.3.
建议工作条件
VCC
VIO
IOH(RXD)
IOL(RXD)
7.4.
参数
5V 电源电压
I/O 逻辑电源电压
RXD 端口输出电流@高电平
RXD 端口输出电流@低电平
最小值
4.5
2.5
-2
2
热信息
RθJA
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热参数
IC 结至环境的热阻
SOIC8
125
单位
°C/W
5
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电气特性
7.5.
所有参数在建议工作条件下测试，环境温度 TA = -55°C—125°C(除非另有说明)。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
40
45
70
80
180
2.5
2.5
300
4.4
4.25
mA
mA
mA
mA
mA
μA
V
V
V
V
mV
电源
Icc
5V 电源电流
Icc
I/O 电源电流
Vuv_vcc
VCC UVLO 电压
Vuv_vcc
VCC UVLO 电压
Vuv_vcc_hys
VCC UVLO 电压
VUV_VIO
VIO UVLO 电压
VUV_VIO_hys
VIO UVLO 电压滞回
逻辑接口(模式选择输入)
VIH
高电平输入
VIL
低电平输入
IIH
IIL
Ilek(off)
高电平输入漏电流
低电平输入漏电流
未上电时漏电流
TXD = 0V , RL = 60 Ω(显性), 图 8- 1
TXD = 0V , RL = 50 Ω(显性), 图 8- 1
TXD = 0V , CANH = -12V(显性), 图 8- 1
TXD = VCC , RL = 50 Ω(隐性), 如图 8- 1
S = VCC (静音模式), 如图 8- 1
TXD = S = 0 or 5.5V
上升
下降
滞回
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
0.7
0.6
90
4.2
4.0
0.2
3.8
1
2.25
300
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
S = VCC or VIO = 5.5V
S = 0V , VCC = VIO = 5.5V
S = 5.5V, VCC = VIO = 0V
0.7*VIO
2
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
TXD = VCC = VIO = 5.5V
TXD = 0V , VCC = VIO = 5.5V
TXD = 5.5V , VCC = VIO = 0V
Vin = 0.4*sin(4E6*π*t)+2.5V
0.7*VIO
2
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
RXD = 5.5V , VCC = VIO = 0V
0.8*VIO
4
4.6
-1
0.2
0
V
0.3*VIO
0.8
30
2
1
-2
-1
V
μA
μA
μA
逻辑接口(TX 输入)
VIH
输入高电平
VIL
输入低电平
IIH
IIL
Ilek(off)
Ci
输入高电平漏电流
输入低电平漏电流
未上电时漏电流
输入电容
-2.5
-100
-1
V
0
-47
0
5
0.3*VIO
0.8
1
-7
1
V
μA
μA
μA
pF
逻辑接口(RX 输出)
6
VOH
输出高电平
VOL
输出低电平
Ilek(off)
未上电时漏电流
V
0.2*VIO
0.4
1
V
μA
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电气特性(续)
所有参数在建议工作条件下测试，环境温度 TA = -55°C—125°C(除非另有说明)。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
2.75
4.5
V
0.5
2.25
V
1.5
3.0
V
1.4
1.5
1.5
2
2
-120
-50
3.0
3.0
5.0
3
3
12
+50
V
V
CAN 总线发送器
VO(DOM)
总线单端输出电压(显性)
VOD(DOM)
总线差分输出电压(显性)
VO(REC)
总线单端输出电压(隐性)
VOD(REC)
总线差分输出电压(隐性)
IOS(SS_DOM)
短路电流(显性)
IOS(SS_rec)
短路电流(隐性)
Vsys
瞬态对称性(显性和隐性)
Vsys_dc
DC 对称性(显性和隐性)
TXD = 低电平 , S = 0V , RL = 50 -65Ω , CANH 端口 ,
如图 8- 1
TXD = 低电平 , S = 0V , RL = 50 -65Ω , CANL 端口 ,
如图 8- 1
TXD = 低电平 , RL = 60 Ω , RCM =165 Ω ,
-5V ≤ VCM ≤ +10V , 如错误!未找到引用源。
TXD = 低电平, RL = 45-50 Ω , RCM open , 如图 8- 1
TXD = 低电平, RL = 50-65 Ω , RCM open , 如图 8- 1
TXD = 低电平, RL = 2240 Ω , RCM open , 如图 8- 1
TXD=高电平, 空载, CANH 端口 , 如图 8- 1
TXD=高电平 , 空载, CANL 端口 , 如图 8- 1
TXD=高电平 , S = 0V , RL = 60 Ω , 如图 8- 1
TXD=高电平 , S = 0V , 空载 , 如图 8- 1
TXD=低电平 , CANL 开路 , CANH = -15V to 40V,
如图 8- 7
TXD=低电平 , CANH 开路 , CANL = -15V to 40V ,
如图 8- 7
TXD=高电平, VBUS =-27V to 32V , 如图 8- 7
RL = 60 Ω , RCM open , TXD = 250kHz or 1MHz,
如图 8- 1
RL = 60 Ω , RCM open , 如图 8- 1
CAN 接收器(TXD=High，CANH/CANL 由外部驱动)
VCM
共模输入范围
CANH 或 CANL 到地, RXD 输出有效, 如图 8- 2
VDIFF_R
差分输入阈值(隐性)
TXD=高电平 , VCM = -20V to 20V , 如图 8- 2
VDIFF_D
差分输入阈值(显性)
TXD=高电平 , VCM = -20V to 20V , 如图 8- 2
VDIFF_R
差分输入阈值(隐性)
TXD=高电平 , VCM = -30V to 30V , 如图 8- 2
VDIFF_D
差分输入阈值(显性)
TXD=高电平 , VCM = -30V to 30V , 如图 8- 2
VDIFF_(HYST) 差分输入滞回
RIN
CANH/CANL 输入电阻
TXD=高电平 , VCM = -30V to 30V
RDIFF
差分输入电阻
TXD=高电平 , VCM = -30V to 30V
RDIFF (M)
CANH = CANL=5V
输入电阻匹配
ILKG
VCC = 0V , VCAN = 5V
输入端漏电流
CIN
单端输入电容
CANH 或者 CANL 到地
CIN_DIFF
差分输入电容
CANH 到 CANL
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V
V
mV
mV
-100
mA
100
-5
5
mA
0.9
1.1
V/V
-0.4
0.4
V
-30
0.5
+30
0.9
V
0.4
1
120
15
30
-2
24
12
40
80
2
4.8
30
15
mV
kΩ
kΩ
%
μA
pF
pF
7
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7.6.
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开关特性
所有参数在建议工作条件下测试，环境温度 TA = -55°C—125°C(除非另有说明)。
参数
测试条件
驱动器开关特性
tR
总线驱动上升时间
tF
总线驱动下降时间
tONTXD
TXD 延迟(隐性到显性)
tOFFTXD
TXD 延迟(显性到隐性)
Tsk(p)
脉冲偏差
tDOM
TXD 显性超时
RL = 60 Ω , CL = 100pF , 如图 8- 1
RL = 60 Ω , CL = 100pF , 如图 8- 1
RL = 60 Ω , CL = 100pF , 如图 8- 1
RL = 60 Ω , CL = 100pF , 如图 8- 1
RL = 60 Ω , CL = 100pF , 如图 8- 1
RL = 60 Ω , CL open, 如图 8- 1
接收器开关特性
tONRXD
RXD 延迟(隐性到显性)
tOFFRXD
RXD 延迟(显性到隐性)
tR
RXD 驱动上升时间
tF
RXD 驱动下降时间
CL = 15pF , 如图 8- 1
CL = 15pF , 如图 8- 1
CL = 15pF , 如图 8- 2
CL = 15pF , 如图 8- 2
器件开关特性
tloop1
环路延迟时间
tloop2
环路延迟时间
tONTXD
模式转换时间
隐性到显性 , RL = 60 Ω, CL = 100pF , 如图 8- 3
显性到隐性 , RL = 60 Ω,CL = 100pF , 如图 8- 3
从静默到常态或者从常态到静默 , 如图 8- 4
FD 时序特性
tbit(bus)
CAN 总线输出位时间
@2Mbps， TXD 输入
tbit(bus)
CAN 总线输出位时间
@5Mbps， TXD 输入
tbit(rxd)
RXD 输出位时间@2Mbps
tbit(rxd)
RXD 输出位时间@5Mbps
trec
接收器脉冲对称性偏差
@2Mbps
trec
接收器脉冲对称性偏差
@5Mbps
7.7.
典型值
2
55
60
55
40
20
5
最大值
单位
8
ns
ns
ns
ns
ns
ms
95
65
20
20
120
130
0.13
ns
ns
ns
ns
160
175
10
ns
ns
us
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF , 如图 8- 6
435
530
ns
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF , 如图 8- 6
155
210
ns
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF , 如图 8- 6
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF ,如图 8- 6
400
120
550
220
ns
ns
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF , 如图 8- 6
-65
40
ns
RL=60 Ω , CL=100pF , CLRX=15pF , 如图 8- 6
-45
15
ns
典型工作特性曲线与波形
图 7-1 静音模式电流
8
最小值
图 7-2 隐性状态电流
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图 7-3 50Ω 负载下显性状态电流
图 7-4 60Ω 负载下显性状态电流
图 7-5 总线故障时电源电流
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9
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典型工作特性曲线与波形(续)
10
图 7-6 50Ω 负载下差分输出电压
图 7-7 60Ω 负载下差分输出电压
图 7-8 2240Ω 负载下差分输出电压
图 7-9 隐性状态到显性状态环路延时
图 7-10 显性状态到隐性状态环路延时
图 7-11 模式转换时间
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8.
参数测量信息
RCM
RL
CL
VDIFF
VCM
RCM
50%
TXD
50%
tOFFTXD
tONTXD
90%
0.9V
VDIFF
0.5V
10%
tF
tR
图 8- 1 发送器测试电路与时序图
CANH
RXD
VID
CANL
CL
0.9V
VID
1.5V
0.5V
0V
tOFFRXD
tONRXD
VOH
RXD
50%
VOL
图 8- 2 接收器测试电路与时序图
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CANH
TXD
RL
CLD
CANL
RXD
CL
50%
TXD
tLOOP2
50%
RXD
tLOOP1
图 8- 3 TXD 到 RXD 的环路延迟
CANH
TXD
RL
CLD
CANL
S
RXD
CL
S
50%
50%
RXD
tMODE
图 8- 4 静默态到常态响应测试电路与波形
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RL
TXD
CL
VDIFF
TXD
0.9V
VDIFF
0.5V
tTXD_DTO
图 8- 5 发送器显性超时检测
CANH
TXD
RL
CLD
CANL
RXD
CL
70%
TXD
30%
30%
Tbit(TXD)
5*tbit
Tbit(BUS)
900mV
Vdiff
500mV
70%
RXD
30%
Tbit(RXD)
图 8- 6 FD 时序测试图
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CANH
TXD
CANL
200us
0V
VBUS
或者
VBUS
0V
图 8- 7 驱动器输出短路测试电路与波形
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9.
详细说明
CA-IF1051S/VS 为±58V 故障保护的控制局域网(CAN)收发器，满足 ISO11898-2 (2016)高速 CAN 网络物理层标准规范。
全面的保护功能设计，用于支持工作条件恶劣的工业应用。除了提供高压故障保护，这些器件还具有±30V 的输入共模
范围，能够在具有较大的地电位偏差的总线节点之间实现可靠通信。发送器的显性超时检测可避免处理器故障时锁定
总线。另外，发送器输出 CANH、CANL 具有短路限流保护及热关断保护功能，一旦检测到故障状态，发送器即刻将总
线输出置于高阻态，避免过大的功率损耗。
CA-IF1051VS-Q1 采用双电源供电，专用的逻辑电源 VIO 可接受低至 2.5V 至 5.5V 的供电电压，当连接低压控制器时，
通过采用与微控制器电压相同的 VIO，可以提供兼容于 MCU 逻辑电平的 TXD、S 输入和 RXD 输出，省去了外部电平转
换器。
CA-IF1051S/VS 器件可工作在高达 5Mbps 的传输速率，支持 CAN FD。当然，CAN 总线的最大的传输速率还受限于
总线负载、节点数、电缆长度等因素。在 CAN 网络设计中，需要考虑信号在系统和电缆上的传输损耗、寄生负载、传
输延时、网络平衡性、以及地电位偏差和信号完整性，以留出足够的设计余量。
9.1. CAN 总线状态
CAN 总线具有两个逻辑状态：显性状态和隐性状态。显性状态下(代表“0”数据位，用于确定信息发送的优先级)，
CANH-CANL 之间的差分电压介于 1.5V 至 3V(高于 0.9V)，该状态对应于 TXD/RXD 的逻辑“0”；隐性状态下(代表“1”
数据位，总线空闲状态)，总线通过内部电阻拉至总线侧电源 VCC/2，CANH-CANL 之间的差分电压介于-120mV 至+12mV，
或接近 0V(低于 0.5V，取决于总线负载)，对应于 TXD/RXD 的逻辑“1”，详见图 9-1。
(Dominant)
.
~3.5V
VO(CANH)
(Recessive)
~2.5V
~1.5V VO(CANL)
图 9-1 总线逻辑状态电压定义
9.2. 接收器
接收器将总线的差分输入(CANH 和 CANL)转换成 CAN 控制器需要的单端输出信号 RXD，内部比较器检测差分电压
VDIFF = (VCANH-VCANL)，门限电压约为 0.7V。如果 VDIFF > 0.9V，则在 RXD 引脚输出逻辑低电平；如果 VDIFF < 0.5V，RXD 输
出逻辑高电平。CANH、CANL 的共模输入电压范围为±30V。当 CANH、CANL 短路，或处于空闲状态时，RXD 输出高电
平，详见表 9-1。
表 9-1 接收器真值表
总线状态
RXD
VID ≥ 0.9V
显性
低电平
0.5V < VID tDOM
VCC/2
VCC/2
隐性
高电平或开路 2
X
VCC/2
VCC/2
隐性
X
X
VCC/2
VCC/2
隐性
低电平或开路
高电平
注：
1.
X = 无关。
2.
TXD 输入具有内部弱上拉。
9.4. 保护功能
9.4.1. 欠压锁存
器件在 VCC 和 VIO 电源端提供欠压检测，当出现 VCC 或 VIO 欠压故障时提供有效保护。注意，CA-IF1051S 只有单路
供电电源 VCC，故仅提供 VCC 欠压检测。欠压故障解除时，经过 tONTXD 延迟后，CA-IF1051S/VS 恢复正常工作状态，欠压
锁存状态如表 9-3 所示。主控制器应该在 tONTXD 延迟结束后再尝试发送或接收数据。
表 9-3 欠压锁存
总线输出
VCC
VIO
器件状态
> VUV_VCC
> VUV_IO
< VUV_VCC
> VUV_IO
> VUV_VCC
< VUV_IO
< VUV_VCC
< VUV_IO
RXD
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
CA-IF1051S-Q1
常态
取决于 TXD
取决于 TXD
总线状态镜像输出
总线状态镜像输出
保护模式
高阻
高阻
高电平
高电平
高阻
取决于 TXD
高阻
总线状态镜像输出
高阻
高阻
高阻
高阻
保护模式
(CA-IF1051S-Q1)
保护模式
9.4.2. 过压故障保护
CA-IF1051S/VS 器件内部为驱动器输出和发送器输入(CANH/CANL)提供±58V 过压故障保护，当总线意外短路到电源
时，可以保护器件不被损坏。±58V 保护电压不受器件是否供电的影响。
9.4.3. 热关断
CA-IF1051S/VS 内部集成热关断保护，当器件的结温超出热关断门限 TJ(shutdown)时，将关闭驱动器，阻断 TXD 驱动
器输出与总线的连接。热关断期间，CAN 总线偏置在隐性电平，接收器则保持有效工作状态。一旦结温降低到正常工
作范围，器件自动退出热关断，恢复正常工作。
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9.4.4. 限流保护
CA-IF1051S/VS 器件的发送器还提供输出短路保护，一旦发生输出短路到电源或短路到地的故障时，驱动器将限制
输出电流。当然，由于此时处于最大限流状态，有可能消耗较大的电源电流，而热关断功能为输出短路提供了二次防
护。一旦短路故障解除，发送器将退出限流保护而进入有效工作状态。
9.4.5. 发送器超时检测
CA-IF1051S/VS CAN 收发器具有显性超时检测功能，超时时间为 tDOM，由此避免由于 CAN 控制器故障而将总线钳
制在低电平(显性状态)。当 TXD 保持在显性状态对应电平(低电平)的时间超出 tDOM 时，器件关闭发送器，将总线释放
到隐性状态，参见图 9-2。超时故障解除后，在 TXD 收到的信号上升沿重新使能发送器，收发器恢复正常工作。发送
器超时周期限制了 CA-IF1051 的最小数据传输速率，按照 CAN 总线通信协议，允许在最差工作环境下，连续发送 11
个显性位，据此可以估算出 CA-IF1051 所允许的最低速率是：11bits /tDOM = 11/ 2ms = 5.5kbps，即将 CA-IF1051S/VS 的
最低速率限制在 5.5kbps。
TXD显性超时故障:例如硬件
及软件故障
TXD
驱动器
故障修复,数据发送功能恢复
关闭驱动器,空闲总线给其它节点
TXD故障导致总线一直占用,显性超时保护功能是指当总线
显性占用超过显性超时保护时间,总线将恢复隐性状态
CAN
总线信号
其它节点占用总线通讯
修复故障后重新通讯
RXD
接收器
接收本地节点发送数据
与其它节点通讯
本地节点恢复数据发送
图 9- 2 发送器显性超时保护时序图
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9.5. 器件断电状态
CA-IF1051S/VS 器件设计具有理想的无源输出状态，即在没有供电时，对总线呈现为“空载”，总线端 CANH、
CANL 具有超低漏电流，避免未上电的总线节点加重总线负载。
9.6. 浮空引脚
对于关键的逻辑输入引脚，器件内部提供上拉或下拉。例如，TXD 端口内部上拉至 VCC 或 VIO，该引脚悬空时，将
总线输出置于隐性状态。当 S 端口悬空时，其内部下拉至地，使器件处于正常工作模式。
9.7. 工作模式
CA-IF1051S/VS 具有两种工作模式，即常态模式和静音模式。工作模式由 S 引脚的输入选择。
9.7.1. 常态模式
将 S 端口拉低或悬空时，器件处于常规工作模式。在此模式下，CAN 收发器均保持正常工作并支持双向总线通信。
驱动器将 TXD 输入信号转换成差分输出，通过 CANH、CANL 端口送入总线；接收器则将总线输入转换成 RXD 单端输出。
9.7.2. 静音模式
当 S 引脚置于高电平时，器件处于静音模式。在此模式下，禁止 CAN 驱动器工作，断开 TXD 到总线的通信；而接
收器依然保持正常工作模式。
表 9-4 工作模式选择
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S
工作模式
驱动器
接收器
低电平或浮空
常态
使能
使能
高电平
静音
禁止
使能
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10. 应用信息
CA-IF1051S/VS CAN 收发器通常配合具有 CAN 协议数据链路层协议的主机处理器或 FPGA 工作，这些器件可支持高
达 5Mbps 的通信速率，当然，总线网络的最高速率还受限于总线负载、节点数、电缆长度以及匹配等因素。设计 CAN
总线网络时，必须考虑信号在电缆上的传输损耗、寄生负载、延时、网络的不均衡性、地电位偏差以及信号完整性，
因此，实际系统中的最高速率、最远传输距离常常低于理论值。根据 ISO11898 标准，CAN 总线的最高节点数为 30，
考虑到 CA-IF1051S/VS 较高的输入阻抗(最小值为 30kΩ)，并且驱动器能够在 60Ω 总线负载时提供最小 1.5V 的差分驱动
电压(45Ω 总线负载下提供至少 1.4V 差分输出)，通过谨慎设计网络布局，可以允许多达 110 个 CA-IF1051S/VS 节点挂
接在同一 CAN 总线上。图 10-1，图 10-2 分别为 CA-IF1051VS-Q1 和 CA-IF1051S-Q1 的典型应用电路，其中，图 10-1 中，
VIO 与 MCU 共用同一电源，以保持逻辑输入、输出电平的兼容性。
3.3V
5V
VCC
VIO
CANH
S
CA-IF1051VS-Q1
Pyy
TXD
TX0
RXD
RX0
3.3V MCU
CANL
图 10- 1 CA-IF1051VS-Q1 CAN 总线典型应用电路
5V
VCC
CANH
STB
CA-IF1051S-Q1
Pyy
TXD
TX0
RXD
RX0
5V MCU
CANL
图 10- 2 CA-IF1051S-Q1 CAN 总线典型应用电路
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在多节点 CAN 总线网络中，保持线路阻抗均匀非常重要，由此需要提供适当的终端匹配。网络拓扑不能使用星形、
树形或环形拓扑，在网络相距最远的两个端点之间挂接任何一个节点都会产生一个“接头”，而高速信号在这些电缆
“接头”上将产生信号反射，在总线上引入干扰。设计中，需要使用尽可能短的电缆挂接每个节点，尤其是对于高速
传输网络。图 10-3 给出了 CAN 总线的典型拓扑，在总线的两个端点可采用单个 120Ω电阻(RT)匹配总线，其中，120Ω
为电缆的特征阻抗；如果需要增加共模滤波，也可以将其分隔成两个 60Ω的电阻进行终端匹配。
5V
60 Ω 60 Ω
4.7nF
VCC
RX
TX
GPIO
60 Ω 60 Ω
4.7nF
RXD
Transceiver4
TXD
S
CA-IF1051S-Q1
Transceiver2
Transceiver3
图 10-3 典型 CAN 网络拓扑
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CA-IF1051S-Q1,CA-IF1051VS-Q1
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11. 封装信息
SOIC8 外形尺寸
下图为 SOIC8 封装尺寸图和建议焊盘尺寸图。尺寸以毫米为单位
5.00
4.80
8
0.60
1.27
5
2.00
4.00
3.80
5.40
6.20
5.80
PIN I ID
1
4
TOP VIEW
RECOMMENDED LAND PATTERN
0.70 1.75
0.50 1.25
0.50
0.25
1.80
1.35
0.51
0.306
0.25
0.10
1.27BSC
8°
0°
0.80
0.30
1.04REF
FRONT VIEW
LEFT-SIDE VIEW
图 11- 1 SOIC8 封装尺寸图
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CA-IF1051S-Q1, CA-IF1051VS-Q1
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12. 焊接信息
TP
最大温升速率=3 /s
tP
TC-5
TL
温度
tL
Tsmax
Tsmin
ts
25
时间
常温25
到峰值
图 12- 1 焊接温度曲线
表 12- 1 焊接温度参数
简要说明
平均温升速率(TL=217 °C 至峰值 Tp)
Tsmin=150 °C 到 Tsmax=200 °C 预热时间 tS
温度保持 217 °C 以上时间 tL
峰值温度 TP
小于峰值温度 5 °C 以内时间 tP
降温速率
常温 25°C 到峰值温度 TP 时间
22
无铅焊接
最大 3°C/S
60-120 秒
60-150 秒
260 +5/-0 °C
30 second
最大 6 °C/S
最长 8 分钟
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13. 卷带信息
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
A0
B0
K0
W
P1
Dimension designed to accommodate the component width
Dimension designed to accommodate the component length
Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
Pitch between successive cavity centers
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
*All dimensions are nominal
Device
Package
Type
Package
Drawing
Pins
SPQ
CA-IF1051S-Q1
CA-IF1051VS-Q1
SOIC
SOIC
S
S
8
8
2500
2500
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Reel
Diameter
(mm)
330
330
Reel
Width W1
(mm)
12.4
12.4
A0
(mm)
B0
(mm)
K0
(mm)
P1
(mm)
W
(mm)
Pin1
Quadrant
6.5
6.5
5.4
5.4
2.1
2.1
8.0
8.0
12.0
12.0
Q1
Q1
23
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14. 重要声明
上述资料仅供参考使用，用于协助 Chipanalog 客户进行设计与研发。Chipanalog 有权在不事先通知的情况下，保
留因技术革新而改变上述资料的权利。
Chipanalog 产品全部经过出厂测试。 针对具体的实际应用，客户需负责自行评估，并确定是否适用。Chipanalog
对客户使用所述资源的授权仅限于开发所涉及 Chipanalog 产品的相关应用。 除此之外不得复制或展示所述资源， 如
因使用所述资源而产生任何索赔、 赔偿、 成本、 损失及债务等， Chipanalog 对此概不负责。
商标信息
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