一种CAN总线收发器的制作方法

文档序号:14685852发布日期:2018-06-14 21:40阅读:411来源:国知局

本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种CAN总线收发器。



背景技术:

传统的CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络)总线收发器与芯片集成时,需要芯片内部具有齐纳二极管,以使CAN总线收发器通过齐纳二极管进行电平移位并通过大电流。

但是,标准CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)工艺下的芯片例如MCU(MicrocontrollerUnit,微控制单元)等芯片中没有齐纳二极管,因此,现有技术的CAN总线收发器无法集成到标准CMOS工艺下的芯片中,使得芯片产品在系统应用时,需要在PCB(PrintedCircuitBoard,印制电路板)上外接CAN总线收发器,提高了芯片产品的应用成本。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明实施例的目的在于提供一种CAN总线收发器,以解决现有技术的CAN总线收发器无法集成到标准CMOS工艺下的芯片中,芯片产品的应用成本高的问题。

为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种CAN总线收发器,所述CAN总线收发器包括第一CAN收发电路、第一二极管、第二二极管、第一CANH(CAN-High)端口和第一CANL(CAN-Low)端口,其中,所述第一CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第一芯片中,所述第一CAN收发电路分别与所述第一二极管的阳极、所述第一CANH端口、所述第一CANL端口和所述第二二极管的阴极相连,所述第一CANH端口与所述第一二极管的阴极相连,所述第一CANL端口与所述第二二极管的阳极相连;所述第一芯片、所述第一二极管和所述第二二极管分别设置在第一PCB上。

可选地,CAN总线收发器还包括所述第一芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚,其中,所述第一CAN收发电路通过所述第一引脚与所述第一二极管的阳极相连,所述第一CAN收发电路通过所述第二引脚与所述第一CANH端口相连,所述第一CAN收发电路通过所述第三引脚与所述第一CANL端口相连,所述第一CAN收发电路通过所述第四引脚与所述第二二极管的阴极相连。

可选地,所述第一二极管和所述第二二极管为齐纳二极管或瞬变抑制二极管。

可选地,所述第一二极管和所述第二二极管分别焊接在所述第一PCB上。

可选地,所述第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚分别焊接在所述第一PCB上。

本发明实施例包括以下优点:通过将CAN总线收发器的第一CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第一芯片中,第一芯片设置在第一PCB上,并根据CAN总线协议将第一CAN收发电路、第一CANH端口、第一CANL端口与在第一PCB上增加的两个二极管或第一PCB上已有的两个二极管相连。从而实现将CAN总线收发器集成到标准CMOS工艺下的芯片中,标准CMOS工艺下的芯片在系统应用时,无需外接CAN总线收发器,有效降低了芯片产品的应用成本。

本发明实施例还公开了另一种CAN总线收发器,所述CAN总线收发器包括第二CAN收发电路、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第二CANH端口和第二CANL端口,其中,所述第二CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第二芯片中,所述第二CAN收发电路分别与所述第三二极管的阴极、所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阴极和所述第六二极管的阳极相连,所述第二CANH端口分别与所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阴极相连,所述第二CANL端口分别与所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阴极相连;所述第二芯片、所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管和所述第六二极管分别设置在第二PCB上。

可选地,CAN总线收发器还包括所述第二芯片的第五引脚和第六引脚,其中,所述第二CAN收发电路通过所述第五引脚分别与所述第三二极管的阴极和所述第四二极管的阳极相连,所述第二CAN收发电路通过所述第六引脚分别与所述第五二极管的阴极和所述第六二极管的阳极相连。

可选地,所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管和所述第六二极管为齐纳二极管或瞬变抑制二极管。

可选地,所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管和所述第六二极管分别焊接在所述第二PCB上。

可选地,所述第五引脚和所述第六引脚分别焊接在所述第二PCB上。

本发明实施例包括以下优点:通过将CAN总线收发器的第二CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第二芯片中,第二芯片设置在第二PCB上,并根据CAN总线协议将第二CAN收发电路、第二CANH端口和第二CANL端口与在第二PCB上增加的四个二极管或第二PCB上已有的四个二极管相连。从而实现将第二CAN总线收发器集成到标准CMOS工艺下的芯片中,标准CMOS工艺下的芯片在系统应用时,无需外接CAN总线收发器,有效降低了芯片产品的应用成本。

附图说明

图1是本发明实施例一的CAN总线收发器的结构示意图;

图2是CAN总线协议规定的CANH端口和CANL端口的电气特性表;

图3是本发明实施例二的CAN总线收发器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1,示出了本发明实施例一的CAN总线收发器的结构示意图。参照图1,CAN总线收发器10包括第一CAN收发电路11、第一二极管D1、第二二极管D2、第一CANH端口CANH1和第一CANL端口CANL1,其中,第一CAN收发电路11集成在标准CMOS工艺下的第一芯片12中,第一CAN收发电路11分别与第一二极管D1的阳极、第一CANH端口CANH1、第一CANL端口CANL1和第二二极管D2的阴极相连,第一CANH端口CANH1与第一二极管D1的阴极相连,第一CANL端口CANL1与第二二极管D2的阳极相连;第一芯片12、第一二极管D1和第二二极管D2分别设置在第一PCB13上。

可选地,参照图1,CAN总线收发器10还可以包括第一芯片12的第一引脚PIN1、第二引脚PIN2、第三引脚PIN3和第四引脚PIN4,其中,第一CAN收发电路11可以通过第一引脚PIN1与第一二极管D1的阳极相连,第一CAN收发电路11可以通过第二引脚PIN2与第一CANH端口CANH1相连,第一CAN收发电路11可以通过第三引脚PIN3与第一CANL端口CANL1相连,第一CAN收发电路11可以通过第四引脚PIN4与第二二极管D2的阴极相连。需要说明的是,第一CAN收发电路11可以通过其他方式分别与第一二极管D1的阳极、第一CANH端口CANH1、第一CANL端口CANL1和第二二极管D2的阴极相连,例如第一CAN收发电路11分别直接与第一二极管D1的阳极、第一CANH端口CANH1、第一CANL端口CANL1和第二二极管D2的阴极相连。

可选地,第一二极管D1和第二二极管D2可以为在第一PCB13上增加的两个二极管或第一PCB13上已有的两个二极管。具体地,第一二极管D1和第二二极管D2可以相同,第一二极管D1和第二二极管D2可以为齐纳二极管或瞬变抑制二极管等。第一芯片12可以为MCU芯片等。

可选地,第一二极管D1和第二二极管D2可以分别焊接在第一PCB13上,第一引脚PIN1、第二引脚PIN2、第三引脚PIN3和第四引脚PIN4可以分别焊接在第一PCB13上。

当CAN总线收发器10工作时,第一二极管D1和第二二极管D2用于进行电平移位并通过电流,第一CAN收发电路11可以根据第一二极管D1、第二二极管D2电平移位后的电压或电压范围进行设计。

在本发明的一个实施例中,假设CAN总线收发器10的电源电压为5V,第第一二极管D1和第二二极管D2工作时的压降为0.7V。则根据图2所示的CAN总线协议规定的CANH端口和CANL端口的电气特性表可知,当CAN总线收发器10进行显性输出时,第一引脚PIN1驱动输出5V,经过第一二极管D1后,电压降为4.3V,满足第一CANH端口CANH1的电气特性,第四引脚PIN4驱动输出0V,经过第二二极管D2后,电压升为0.7V,满足第一CANL端口CANL1的电气特性;当CAN总线收发器10进行显性输入时,第一CANH端口CANH1电压范围为2.75V-4.5V,第一CANL端口CANL1电压范围变为0.5V-2.25V;因此,第一CAN收发电路11只需按满足电压范围2.75V-4.5V和电压范围0.5V-2.25V这两个电压范围的要求进行设计即可。

另外,当CAN总线收发器10进行隐性输出、隐性输入时,由于,第一引脚PIN1、第二引脚PIN2、第三引脚PIN3、第四引脚PIN4没有强驱动,可以通过第一CAN收发电路11使整个第一CANH端口CANH1的电压和第一CANL端口CANL1的电压相等且处于2V-3V的电压范围,从而满足第一CANH端口CANH1和第一CANL端口CANL1的电气特性。

本发明实施例一包括以下优点:通过将CAN总线收发器的第一CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第一芯片中,第一芯片设置在第一PCB上,并根据CAN总线协议将第一CAN收发电路、第一CANH端口、第一CANL端口与PCB上的第一二极管、第二二极管相连,第一二极管、第二二极管为在第一PCB上增加的两个二极管或第一PCB上已有的两个二极管,以及根据CAN总线协议设计第一CAN收发电路。从而实现将CAN总线收发器集成到标准CMOS工艺下的芯片中,标准CMOS工艺下的芯片在系统应用时,无需外接CAN总线收发器,有效降低了芯片产品的应用成本。

实施例二

参照图3,示出了本发明实施例二的CAN总线收发器的结构示意图。参照图3,CAN总线收发器30包括第二CAN收发电路31、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第二CANH端口CANH2和第二CANL端口CANL2,其中,第二CAN收发电路31集成在标准CMOS工艺下的第二芯片32中,第二CAN收发电路31分别与第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阳极相连,第二CANH端口CANH2分别与第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极相连,第二CANL端口CANL2分别与第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极相连;第二芯片32、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6分别设置在第二PCB33上。

可选地,参照图3,CAN总线收发器30还可以包括第二芯片32的第五引脚PIN5和第六引脚PIN6,其中,第二CAN收发电路31可以通过第五引脚PIN5分别与第三二极管D3的阴极和第四二极管D4的阳极相连,第二CAN收发电路31可以通过第六引脚PIN6分别与第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阳极相连。需要说明的是,第二CAN收发电路31可以通过其他方式分别与第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阳极相连,例如第二CAN收发电路31分别直接与第三二极管D3的阴极、第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阳极相连。

可选地,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6可以为在第二PCB33上增加的四个二极管或第二PCB33上已有的四个二极管。具体地,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6可以相同,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6可以为齐纳二极管或瞬变抑制二极管等。第二芯片32可以为MCU芯片等。

可选地,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6可以分别焊接在第二PCB33上,第五引脚PIN5和第六引脚PIN6可以分别焊接在第二PCB33上。

当CAN总线收发器30工作时,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6用于进行电平移位并通过电流,第二CAN收发电路31可以根据第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6电平移位后的电压或电压范围进行设计。

在本发明的一个实施例中,假设CAN总线收发器30的电源电压为5V,第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6工作时的压降为0.7V。则根据图2所示的CAN总线协议规定的CANH端口和CANL端口的电气特性表可知,当CAN总线收发器30进行显性输出时,第五引脚PIN5驱动输出5V,经过第四二极管D4后,电压降为4.3V,满足第二CANH端口CANH2的电气特性,第六引脚PIN6驱动输出0V,经过第五二极管D5后,电压升为0.7V,满足第二CANL端口CANL2的电气特性;当CAN总线收发器30进行显性输入时,第二CANH端口CANH2电压经过第三二极管D3后,电压范围为2.05V-3.8V,第二CANL端口CANL2电压经过第六二极管D6后,电压范围变为1.2V-2.95V;因此,第二CAN收发电路31只需按满足电压范围2.05V-3.8V和电压范围1.2V-2.95V这两个电压范围的要求进行设计即可。

另外,当CAN总线收发器30进行隐性输出、隐性输入时,由于,第五引脚PIN5、第六引脚PIN6没有强驱动,可以通过第二CAN收发电路31使整个第二CANH端口CANH2的电压和第二CANL端口CANL2的电压相等且处于2V-3V的电压范围,从而满足第二CANH端口CANH2和第二CANL端口CANL2的电气特性。

本发明实施例二包括以下优点:通过将CAN总线收发器的第二CAN收发电路集成在标准CMOS工艺下的第二芯片中,第二芯片设置在第二PCB上,并根据CAN总线协议将第二CAN收发电路、第二CANH端口和第二CANL端口与第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管相连,第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管为在第二PCB上增加的四个二极管或第二PCB上已有的四个二极管,以及根据CAN总线协议设计第二CAN收发电路。从而实现将第二CAN总线收发器集成到标准CMOS工艺下的芯片中,标准CMOS工艺下的芯片在系统应用时,无需外接CAN总线收发器,有效降低了芯片产品的应用成本。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种CAN总线收发器,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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