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[参考译文] TMUX7209:TMUX7209开/关电容

Guru**** 2348670 points
Other Parts Discussed in Thread: TMUX7209, TMUX8109
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/1472078/tmux7209-tmux7209-on-off-capacitance

器件型号:TMUX7209
Thread 中讨论的其他器件: TMUX8109

工具与软件:

您好!

我们希望使用 TMUX7209对一些数据通信信号进行多路复用、其中还包括 CAN FD 高/低。

由于 CAN FD 的速度提高、因此有必要更大限度地减小差分线路到地的任何电容。 例如、ESD 二极管的电容应在6-10pF 范围内。

我们担心、 由于相对于接地的电容值较高(分别为68pF 和115pF)、TMUX7209 C_D (ON)和 CD (OFF)将会导致问题。

您是否能够就此向我们提供建议并提供任何其他替代方案(4通道多路复用器可适用于 CAN FD)?

请参阅 TMUX7209数据表的以下屏幕截图:

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    尊敬的 Yiber:

    "我对 CAN-FD 不太熟悉。 您能帮助提供一些关于它的信息、以便我能够帮助提供解决方案吗?

    您的操作频率是多少? 或者多路复用器会看到什么? 或者、我们是否有我们要寻找的电容目标?

    多路复用器还将看到多大的电压和电流? 我的理解是、这将是较低的电压、但电流可能在100+mA 的范围内。 我担心我的极限仅来自物理学。 更大的导体尺寸将减小我们的电阻、并允许更多的电流安全通过、但 电容会随之增加。 因此、折衷可能会根据实际限制来限制我们的选项。

    最后、为了清楚起见、当您说到4通道多路复用器时、您是否指的是 TMUX7209采用的4:1配置? (我们通常将其称为双通道4:1多路复用器)


    谢谢!
    Rami

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    尊敬的 Rami:

    感谢您的答复。 因此、CAN FD 数据通信速度可高达8Mbps。 CAN FD 使用差分线路进行通信、CAN 高电平和 CAN 低电平。 这些线路在~2.5V (隐性状态)至~3.75V (CAN 高电平)和~1.25V (CAN 低电平)之间切换。

    但是、其他多路复用器通道上的其他信号可高达~+/-12V、因此我们无法使用低电压器件。

    末端的每个节点都将具有 120欧姆的端接电阻器、因此总共60欧姆。 驱动的输出电流通常为~40 -60mA。 理想情况下、对于 CAN FD、我们不应在线路上添加超过几个 pF (通过添加低电容 ESD 二极管、在我们的案例中也是多路复用器)、因为 CAN FD 可用于以8Mbps 的速率进行长距离数据传输。

    因此、是的、目标电容可能为~10pF。 在我们看来、TMUX7209接地电容比该电容高得多。 这在大多数情况下可能效果很好、但问题是在某些 CAN FD 用例中可能会存在限制(在最大数据速率为8Mbps 时电缆长度较长)

    是的、抱歉我们说的是2通道4:1多路复用器。  

    此致、

    Ylber Doniku

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    尊敬的 Yiber:

    根据这些标准、我想我们在多路复用器方面可能有一些限制。 我能找到的最接近的器件是 TMUX8109、但电容要高一点(12pF)、需要电源轨来支持+/-12V。 实际上、无论总线的最大容差是多少、您都需要使多路复用器的电源轨相等或更大。  

    我能不能问您在这里使用多路复用器的目的是什么?

    我将邀请一位在 CAN 方面拥有更多专业知识的工程师、来帮助确定潜在的解决方案。

    谢谢!
    Rami

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    尊敬的 Yiber:

    我可以回答有关 CAN 总线的问题(我以前也用 Rami 讲解多路复用器-因此我相对精通这两种类型的器件)  

    首先-为什么要多路复用 CAN 总线;我问、因为 CAN 是多点的、因此一条线路上可以支持多个节点、如果要通过一次使用某些节点节省某种功耗、许多 CAN 器件都支持局部联网。  

    我只是想了解一下您到底要做什么-因为我们的多路复用器产品系列不会满足您的需求-一般而言、我们建议 CANH/CANL 线路上为10pF 至40pF -但具有最快 CAN FD 的接近8Mbps、我们绝对建议接近10pF -因此您所尝试获得的值有意义、但我认为您不会使用模拟多路复用器-它也是 需要注意的是、多路复用器的导通电阻会对系统的端接产生负面影响、从而导致总体性能下降。  

    我只是想了解为什么您需要对 CAN 线路进行多路复用、因为我没有看到发生的情况 、而我们当前的产品可能会出现问题、如果您试图达到某个设计目标、我们可能需要解决、因为我之前真的没有看到 CAN 线路被多路复用(通常是因为多个节点可以进入一条总线、因此通常不会有巨大的推动需要多路复用器)。  

    此致!

    Parker Dodson  

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    大家好、Parker 和 Rami

    感谢您发送编修。 TMUX8109在电容方面要好得多、但串联导通电阻过高、如 Parker 所说、这会造成问题。

    大家好、Parker、CAN 是多路复用其他类型的信号(与 CAN 多点无关)。

    对于 CAN FD @8Mbps、我们可能会遇到电容和串联电阻导致的问题、因此可能值得考虑将模拟开关替换为其他开关。

    请尽管随意推荐一些可以代替该 双通道4:1多路复用器的器件、以帮助我们满足 CAN FD 规范。

    我们也很乐意与您的团队举行会议、以便更详细地讨论这一点。

    此致、

    Ylber

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    尊敬的 Yiber:

    感谢您提供更多信息。  

    我现在的理解是、您是否使用 多路复用器来切换信号源、并且其中至少有一个是可以正确的? 或者、我在这里的理解中是否遗漏了一些内容。  

    通常、将任何类型的开关添加到差分通信线路(如 CAN)有两个主要障碍。

    1.最大的问题是可能存在较大的共模电压、开关需要能够处理。 虽然有模拟开关可以在 CAN 总线可能遇到的共模电压下运行、但其中大多数开关需要与潜在共模电压摆幅重叠的电源、CAN 通常在5V 电压下运行、因此除非系统具有这些额外的电源轨、否则很难安装开关。  

    另一个问题涉及几个模拟开关、这些开关可以在电源轨之外运行并达到共模范围;还涉及其他器件、即电容和 开关支持的电流量。 在其他差分通信(如 RS 485)中、 添加开关时的一般建议是使用光耦合电路作为开关元件、因为共模电压的冲击容易得多。 不过、这些其他标准对线路上的额外电容不那么敏感。 Optomos 可能是最佳选择、因为其中许多通常约为~5pF (但这些通常不一定能承受 CAN 总线上可能出现的故障电流) -但是,一个双通道4:1的多路复用器将需要8个单独的光电电路,而另一个问题是许多 Optomos 数据表不提供源电容和漏电容,而只是一个通用输出电容值,类似于模拟多路复用器数据表中的 C(ON)规格;假设您继续使用 Optomos 方法(如果您需要在绝对系统中进行切换,这很可能是最佳选择) 您需要为每个开启的开关寻找大约5pF 的电容、并且假设所选的特定光耦合器在结构上相似、您可能为每个关闭通道额外添加一个2.5pF 的电容、对于4:1转换器、额外的电容为7.5pF -因此粗略估算得出的电容仍为12.5pF、这些大约5pF 的开关通常小于100mA -因此故障电流可能会有问题。  

    所以、最终我认为满足您的总体目标将非常具有挑战性、而以分立方式实现这一目标的最佳选择是使用光电耦合器电路-但要限制在相对较低的特定电容预算范围内、由于系统配置的原因、您可能会遇到一些困难。 光电电路也有一个 Ron 值、这个值可以高出几欧姆、与一般的电容相比没有问题。 这就是为什么我真的想了解是否存在潜在的解决方法、因为在 CAN-FD 可以在10pF 下运行的速度下是最佳做法、但满足额定电压和电容要求所需的多路复用配置和有限的选项 、即使达到电容也是如此。 则可能必须应对可能对系统造成潜在损害的故障电流。  

    此致!

    Parker Dodson  

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    您好、Parker、

    感谢您的答复。  是的、您回答正确、CAN 是被多路复用的信号之一、我们提供+12V 和-12V 电压来为多路复用器供电。 我们添加了一些电压保护(TVS -这也需要具有尽可能小的电容) 和过流保护(使用可复位保险丝)。  

    完全同意我们可能会遇到多路复用器方面的一些问题。 我们很快就会构建一些原型板、因此将对其进行测试。

    我们将查看您推荐的选项、如果有任何其他问题、我们会联系您。

    此致、

    Ylber

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    尊敬的 Yiber:

    首先使用一些原型板进行测试是有意义的-如果在进行一些测试后您有任何其他问题、请告诉我、我会看看我可以做什么!

    此致!

    Parker Dodson