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QBD1044 datasheet 国产TJA1044 VP230 SN65HVD230 CAN收发器芯片手册

菜鸟
2019-11-08 12:26:48    评分

QBD1044(CAN2.0B CANFD)

3.3V & 5V  High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

Rev. 5  24 August 2019 Product data sheet

 

 

 

1       General description

 

The QBD1044 is high-speed CAN transceivers It provides an interface between a Controller Area Network (CAN) protocol controller and the physical two-wire CAN bus. The transceiver is designed for high-speed CAN applications in the automotive industry, providing the differential transmit and receive capability to (a microcontroller with) a CAN protocol controller.

 

The QBD1044 offers a feature set optimized for 12V and 24V automotive applications, with significant improvements over Chipsmi's  first- and second-generation CAN transceivers, suchas the QBD1040, and excellent ElectroMagnetic Compatibility (EMC) performance. Additionally, the QBD1044 features:

• Ideal passive behavior to the CAN bus when the supply voltage is off

• A very low-current Standby mode with bus wake-up capability

• Excellent EMC performance at speeds up to 5Mbps even without a common mode choke

• QBD1044 can be interfaced directly to MCU with supply voltages from 3V to 5 V

• QBD1044 Can work with Power supply from 3V to 5 V

 

These features make the QBD1044 an excellent choice for all types of HS-CAN networks, in nodes that require a low-power mode with wake-up capability via the CAN bus.

 

The QBD1044 implements the CAN physical layer as defined in ISO 11898-2:2016 and SAE J2284-1 to SAE J2284-5. The QBD1044 is specified for data rates up to 5 Mbit/s. Additional timing parameters defining loop delay symmetry are specified for the other variants. This implementation enables reliable communication in the CAN FD fast phase at data rates up to 5 Mbit/s.

 

 

2      Features and benefits

 

 

2.3 General

• Fully functional compatible with the TJA1044 device and TI SN65HVD230.

• Vdd power supply compatible with 3.3 V and 5 V devices.

• Input levels compatible with 3.3 V and 5 V devices.

• Fully ISO 11898-2:2016 and SAE J2284-1 to SAE J2284-5 compliant

• Very low-current Standby mode with host and bus wake-up capability

• Optimized for use in 12 V and 24V automotive systems

• Dark green product (halogen free and Restriction of Hazardous Substances (RoHS) compliant)

 

 

 

 

 

 

 

 


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

• Differential receiver with wide common-mode range for high ElectroMagnetic Immunity (EMI).

• An unpowered node does not disturb the bus lines.

• Transmit Data (TXD) dominant time-out function.

• Silent mode in which the transmitter is disabled.

• Bus pins protected against transients in an automotive environment.

 

2.4 Predictable and fail-safe behavior

• Functional behavior predictable under all supply conditions

• Transceiver disengages from bus when not powered (zero load)

• Transmit Data (TXD) and bus dominant time-out functions

• Internal biasing of TXD and STB input pins

 

2.5 Protection

• High ESD handling capability on the bus pins (8 kV IEC and HBM)

• Bus pins protected against transients in automotive environments

• Thermally protected

 

2.6 QBD1044 CAN FD (applicable to all product variants)

• Timing guaranteed for CAN FD data rates up to 5 Mbit/s

• Improved TXD to RXD propagation delay of 210 ns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

3   Quick reference data

 

Table 1. Quick reference data

 

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Unit

VCC

supply voltage

3.0

-

5.5

V

ICC

supply current

Standby mode; variants without a VIO pin

-

10

15

mA

Standby mode; variants with a VIO pin

-

-

5

mA

Normal mode; bus recessive

-

4

10

mA

Normal mode; bus dominant

-

63

80

mA

VESD

electrostatic discharge voltage

IEC 61000-4-2 at pins CANH and CANL

--8

-

+8

kV

TOP

Operation temperature

--40

-

+125

°C

 

 

4   Block diagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

5    Pinning information

 

 

 Pinning (SOP8 & DFN3X3)

                

Fig 2. Pin configuration diagrams

 

Pin description

 

Table 3. Pin description

 

Symbol

Pin

Description

TXD

1

transmit data input

GND

2

ground supply

VCC

3

supply voltage

RXD

4

receive data output; reads out data from the bus lines

n.c.

5

reserved

CANL

6

LOW-level CAN bus line

CANH

7

HIGH-level CAN bus line

SEL

8

Standby mode control input Selection

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

6    Functional description

 

 

– Operating modes

The QBD1044 supports two operating modes, Normal and Standby. The operating mode is selected via pin STB. See Ta ble 4 for a description of the operating modes under normal supply conditions.

 

Table 4. Operating modes

 

Mode

Inputs

Outputs

Pin STB

Pin TXD

CAN driver

Pin RXD

Normal

LOW

LOW

dominant

LOW

HIGH

recessive

LOW when bus dominant

HIGH when bus recessive

Standby

HIGH

x[1]

biased to ground

follows BUS when wake-up detected

HIGH when no wake-up detected

[1]   ‘x’ = don’t care.

 

• Normal mode

A LOW level on pin STB selects Normal mode. In this mode, the transceiver can transmit and receive data via the bus lines CANH and CANL (see Figure 1 for the block diagram). The differential receiver converts the analog data on the bus lines into digital data which is output on pin RXD. The slopes of the output signals on the bus lines are controlled internally and are optimized in a way that guarantees the lowest possible EME.

 

• Standby mode

A HIGH level on pin STB selects Standby mode. In Standby mode, the transceiver is not able to transmit or correctly receive data via the bus lines. The transmitter and

Normal-mode receiver blocks are switched off to reduce supply current, and only a low-power differential receiver monitors the bus lines for activity.

In Standby mode, the bus lines are biased to ground to minimize system supply current. The low-power receiver is supplied from VIO (VCC in non-VIO variants) and can detect CAN bus activity even if VIO is the only available supply voltage. Pin RXD follows the bus after a wake-up request has been detected. A transition to Normal mode is triggered when STB is forced LOW.

 

– Remote wake-up (via the CAN bus)

The QBD1044 wakes up from Standby mode when a dedicated wake-up pattern (specified in ISO 11898-2:2016) is detected on the bus. This filtering helps avoid spurious wake-up events. A spurious wake-up sequence could be triggered by, for example, a dominant clamped bus or by dominant phases due to noise or spikes on the bus.

 

The wake-up pattern consists of:

– a dominant phase of at least twake(busdom) followed by

– a recessive phase of at least twake(busrec) followed by

– a dominant phase of at least twake(busdom)


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

Dominant or recessive bits between the above mentioned phases that are shorter than twake(busdom) and twake(busrec) respectively are ignored.

The complete dominant-recessive-dominant pattern must be received within tto(wake)bus to be recognized as a valid wake-up pattern (see Figure 3). Otherwise, the internal wake-up logic is reset. The complete wake-up pattern will then need to be retransmitted to trigger a wake-up event. Pin RXD remains HIGH until the wake-up event has been triggered.

 

After a wake-up sequence has been detected, the QBD1044 will remain in Standby mode with the bus signals reflected on RXD. Note that dominant or recessive phases lasting less than tfltr(wake)bus will not be detected by the low-power differential receiver and will not be reflected on RXD in Standby mode.

 

A wake-up event is not flagged on RXD if any of the following events occurs while a valid wake-up pattern is being received:

– The QBD1044 switches to Normal mode

– The complete wake-up pattern was not received within tto(wake)bus

– A VCC or VIO undervoltage is detected (VCC < Vuvd(swoff)(VCC) or VIO < Vuvd(swoff)(VIO); see Section 7.3)

 

 

– Fail-safe features

 

• TXD dominant time-out function

A 'TXD dominant time-out' timer is started when pin TXD is set LOW. If the LOW state on this pin persists for longer than tto(dom)TXD, the transmitter is disabled, releasing the bus lines to recessive state. This function prevents a hardware and/or software application failure from driving the bus lines to a permanent dominant state (blocking all network

communications). The TXD dominant time-out timer is reset when pin TXD is set HIGH. The TXD dominant time-out time also defines the minimum possible bit rate of approximately 25 kbit/s.


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

• Internal biasing of TXD and STB input pins

Pins TXD and STB have internal pull-ups to VCC (VIO for variants with a VIO pin) to ensure a safe, defined state in case one or both of these pins are left floating. Pull-up currents flow in these pins in all states; both pins should be held HIGH in Standby mode to minimize supply current.

 

 

• Overtemperature protection

The output drivers are protected against overtemperature conditions. If the virtual junction temperature exceeds the shutdown junction temperature, Tj(sd), both output drivers are disabled. When the virtual junction temperature drops below Tj(sd) again, the output drivers recover once TXD has been reset to HIGH. Including the TXD condition prevents output driver oscillation due to small variations in temperature.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

7   Limiting values

 

 

Table 5. Limiting values

In accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 60134). All voltages are referenced to GND.

 

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Max

Unit

V(CANH-CANL)

voltage between pin CANH and pin CANL

-27

+27

V

VESD

electrostatic discharge voltage

IEC 61000-4-2 (150 pF, 330 W) [5]

on pins CANH and CANL

-8

+8

kV

Human Body Model (HBM); 100 pF, 1.5 kW [6]

on pins CANH and CANL

-8

+8

kV

on any other pin

-4

+4

kV

on any other pin

-500

+500

V

Tvj

virtual junction temperature

-40

+150

°C

Tstg

storage temperature

-55

+150

°C

 


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

8     Static characteristics

 

 

Table 7. Static characteristics

Tvj = -40 °C to +150 °C; VCC = 3.0V to 5.5 V; RL = 60 W; CL = 100 pF unless specified otherwise; All voltages are defined with respect to ground. Positive currents flow into the IC.[2]

 

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Unit

Supply; pin VCC

VCC

supply voltage

3.0

-

5.5

V


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

Table 7. Static characteristics …continued

Tvj = -40 °C to +150 °C; VCC = 3.0V to 5.5 V; RL = 60 W; CL = 100 pF unless specified otherwise; All voltages are defined with respect to ground. Positive currents flow into the IC.[2]

 

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Unit

Standby mode control input; pin STB

VIH

HIGH-level input voltage

variants with a VIO pin

0.7VIO

-

VIO+ 0.3

V

variants without a VIO pin

2

-

VCC+ 0.3

V

VIL

LOW-level input voltage

variants with a VIO pin

-0.3VIO

-

+0.3VIO

V

variants without a VIO pin

-0.3

-

+0.8

V

IIH

HIGH-level input current

VSTB = V  [3]

IO

-1

-

+1

mA

IIL

LOW-level input current

VSTB = 0 V

-15

-

-1

mA

CAN transmit data input; pin TXD

VIH

HIGH-level input voltage

variants with a VIO pin

0.7VIO

-

VIO+ 0.3

V

variants without a VIO pin

2

-

VCC+ 0.3

V

VIL

LOW-level input voltage

variants with a VIO pin

-0.3VIO

-

+0.3VIO

V

variants without a VIO pin

-0.3

-

+0.8

V

IIH

HIGH-level input current

VTXD = VIO[3]

-5

-

+5

mA

IIL

LOW-level input current

VTXD =0 V; variants with a VIO pin

-260

-150

-60

mA

VTXD =0 V;

variants without a VIO pin

-260

-150

-70

mA

Ci

input capacitance

-

13

-

pF

CAN receive data output; pin RXD

IOH

HIGH-level output current

VRXD = VIO[3] - 0.4 V

-8

-3

-1

mA

IOL

LOW-level output current

VRXD = 0.4 V; bus dominant

1

-

12

mA

Bus lines; pins CANH and CANL

VO(dom)

dominant output voltage

VTXD =0 V; t < tto(dom)TXD

pin CANH; RL = 50 W to 65 W

2.75

3.5

4.5

V

pin CANL; RL = 50 W to 65 W

0.5

1.5

2.25

V

Vdom(TX)sym

transmitter dominant voltage symmetry

Vdom(TX)sym = VCC - VCANH - VCANL

-400

-

+400

mV

VTXsym

transmitter voltage symmetry

VTXsym = VCANH + VCANL; [4]

fTXD = 250 kHz, 1 MHz and 2.5 MHz;   [5]

CSPLIT = 4.7 nF

0.9VCC

-

1.1VCC

V

VO(dif)

differential output voltage

dominant; Normal mode; VTXD =0 V; t < tto(dom)TXD;

RL = 50 W to 65 W

1.5

3.2

4

V

RL = 45 W to 70 W

1.4

-

3.3

V

RL = 2240 W

1.5

-

5

V

recessive

Normal mode: VTXD = V  [3];

IO

no load

-50

-

+50

mV

Standby mode; no load

-0.2

-

+0.2

V

VO(rec)

recessive output voltage

Normal mode; VTXD = V ]; no load

 

2

2.4

3

V

Standby mode; no load

-0.1

-

+0.1

V


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

 

9   Dynamic characteristics

 

 

Table 8. Dynamic characteristics

Tvj = -40 °C to +150 °C; VCC = 3.0V to 5.5 V;; RL = 60 W; CL = 100 pF unless specified otherwise. All voltages are defined with respect to ground.[2]

 

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Unit

Transceiver timing; pins CANH, CANL, TXD and RXD; see Figure 8 and Figure 4

td(TXD-busdom)

delay time from TXD to bus dominant

Normal mode

-

65

-

ns

td(TXD-busrec)

delay time from TXD to bus recessive

Normal mode

-

90

-

ns

td(busdom-RXD)

delay time from bus dominant to RXD

Normal mode

-

60

-

ns

td(busrec-RXD)

delay time from bus recessive to RXD

Normal mode

-

65

-

ns

td(TXDL-RXDL)

delay time from TXD LOW to RXD LOW

QBD1044; Normal mode

50

-

230

ns

all other variants; Normal mode

50

-

210

ns

td(TXDH-RXDH)

delay time from TXD HIGH to RXD HIGH

QBD1044; Normal mode

50

-

230

ns

all other variants; Normal mode

50

-

210

ns

tbit(bus)

transmitted recessive bit width

QBD1044

tbit(TXD) = 500 ns [3]

435

-

530

ns

tbit(TXD) = 200 ns [3]

155

-

210

ns

tbit(RXD)

bit time on pin RXD

QBD1044

tbit(TXD) = 500 ns [3]

400

-

550

ns

tbit(TXD) = 200 ns [3]

120

-

220

ns

Dtrec

receiver timing symmetry

QBD1044

tbit(TXD) = 500 ns

-65

-

+40

ns

tbit(TXD) = 200 ns

-45

-

+15

ns

tto(dom)TXD

TXD dominant time-out time

VTXD = 0 V; Normal mode

0.8

3

6.5

ms

td(stb-norm)

standby to normal mode delay time

-

1.2

5

ms

 


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

 

 

 

 


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

10  Application information

 

 

• Application diagram

 

 

 

 

 

• Application hints

Further information on the application of the QBD1044 can be found in Chipsmi application hints AH1308 Application Hints - Standalone high-speed CAN transceivers Mantis QBD1044.


High-speed CAN transceiver with Standby mode

 

 

11    Test information

 

 

 

 

 

13.1 Quality information

This product has been qualified in accordance with the Automotive Electronics Council (AEC) standard Q100 Rev-G - Failure mechanism based stress test qualification for integrated circuits, and is suitable for use in automotive applications.


 

High-speed CAN transceiver with Standby mode

12    Package outline

 

 

Fig 10.  Package outline SOP (SO8)  

 


 

 

 

 

 

Fig 11.  Package outline DFN3*3 package.

 

 

 

 

 13    Contact information

 

For more information, please email: rd1@Chipsmi.com

For sales office addresses, please send an email to: sales@Chipsmi.com  

Cellphone:   86+17704036784   Mr Li    86+17704032412 Mr Tong




关键词: TJA1044     VP230     SN65HVD230         

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