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準確測量CAN節點的電容含量的方案

汽車CAN總線設計規范對于CAN節點的輸入電容有著嚴格的規定,每個節點不允許添加過多容性器件,否則節點組合到一起后,會導致總線波形畸變,通訊錯誤增加。具體如表 1所示,為汽車測試標準GMW3122中的輸入電容標準。

表1 GMW3122輸入電容標準

所以每個廠家在上車前,都要測試CAN節點DUT(被測設備)的CANH對地、CANL對地、CANH對CANL的輸入電容。方法一般是使用GMW3122汽車測試標準中的CAN方法。如圖所示。

圖1 負載電容放電時間定義
t=0.721×(t2-t1)
圖2 Cbusin和Cin測試原理(ECU輸出線從上往下為CANH、CANL、GND)
Cbusin1=t/Ri
Cin=t/2Ri
圖3 Cdiff測試原理(CANnode輸出線從上往下為CANH、CANL、GND) Cdiff= Cbusin2 - Cin

而這樣的測試方法,有著比較大的局限性,只能看一個波形的放電時間進行測量和計算,人工誤差較大,通過多次的統計,然后進行平均,非常消耗時間。另外由于電容屬于非線性器件,使用方波測量,無法有效排除直流分量。

所以廣州致遠電子股份有限公司改進了測試方法,使用CANScope-Pro總線分析儀與CANScope-StressZ擴展板組合后,發送測試波形為正弦波,測試精度要比方波要高。不會受到收發器內阻與線纜的影響,無需使用負載電阻。并且可以自動測量,減少了人工誤差和工作量。

1.測試Cin

如圖4所示,進行測試連接。注意要把終端電阻RHL設置為0Ω,即將CANH和CANL短路。

圖4 輸入電容測試1

如圖5所示,點擊阻抗測量中的開始,測試出的Cp就是Cbusin1,然后Cin=Cbusin1/2。

圖5 阻抗測量測試出Cbusin1

如果Cin在40~150pF,則Cin測試通過。

2. 測試Cdiff

如圖6所示,進行測試連接, 注意,要斷開RHL終端電阻,并且將RL使能,設置為0Ω后對Vdis-連接。

圖6 輸入電容測試2

打開CANStress配置,將干擾源確定為內部。保證CANL對地短路。如圖7所示。

圖7 調整干擾源

如圖8所示,點擊阻抗測量中的開始,測試出的Cp就是Cbusin2,然后Cdiff=Cbusin2 - Cin。

圖8 阻抗測量測試出Cbusin2

如果Cdiff在0~90pF,則Cin測試通過。

圖9 CANScope分析儀

CANScope分析儀是廣州致遠電子股份有限公司研發的一款綜合性的CAN總線開發與測試的專業工具,集海量存儲示波器、網絡分析儀、誤碼率分析儀、協議分析儀及可靠性測試工具于一身,并把各種儀器有機的整合和關聯;重新定義CAN總線的開發測試方法,可對CAN網絡通信正確性、可靠性、合理性進行多角度全方位的評估;幫助用戶快速定位故障節點,解決CAN總線應用的各種問題,是CAN總線開發測試的有效工具。

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