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      datasheet

      技術文章—論隱性及顯性通信電壓閾值測試的重要性

      2019-07-04來源: EEWORLD關鍵字:通信電壓閾值

      摘要:為什么每個廠家在產品投入使用前,都必須要進行CAN節點DUT的輸入電壓閾值測試呢?因為CAN 總線設計規范對于CAN節點的輸入電壓閾值有著嚴格的規定,若不符合規范,則組網后容易出現各節點間出現通信故障。

       

      是否遇到過這種情況,CAN節點設備在實驗室測試通信正常,當掛在現場總線上就出現CAN通信故障。那可能由于節點電路設計不規范導致,當差分顯性幅值處于0.9V臨界值左右時,CAN節點可能因為現場干擾導致幅值下降至0.9V以下,甚至0.5V以下,造成位翻轉,導致CAN總線錯誤,如下這種情況:

       

      之前遇到用戶反饋說自己的設備在實驗室測試時出現大量的錯誤報文,經過幀統計成功率只有26.44%,如圖1所示。

       

       

      圖1 幀統計截圖

       

      經過測試他的報文波形,發現他的信號幅值非常低!這會嚴重導致位識別出錯,出現通信故障,如圖2所示。

       

       

      圖2 報文波形截圖

       

      排查故障發現,該客戶各個節點都掛有終端電阻,終端電阻阻值很小,幅值被拉低,導致無法正常通信。經過整改,終端電阻減少為兩個,掛在總線最兩端,報文通信成功率達到100%,效果如圖3所示。

       

       

      圖3 幀統計截圖

       

      報文波形圖如圖4所示。

       

       

      圖4 報文波形截圖

       

      所以測試通信電壓閾值顯得尤為重要!

       

      通信電壓閾值測試一般是使用 ISO 11898-2 輸入電壓閾值標準,具體如表 1所示。

       

      表 1  ISO11898-2輸入電壓閾值標準

       

       

      一、隱性通信電壓閾值測試

       

      1. 測試原理

       

      CAN節點集成電路協議設置為總線空閑時,可檢測到的隱性位輸入閾值應通過圖 5的電路測量。其中 I 的值是指可以產生使節點在隱性狀態下檢測到隱性位的最大差分輸入電壓的電流值。電壓源 U 的電壓為:

       

      V=V CAN_H 在隱性狀態下最小的共模電壓

       

      V=V CAN_H 在隱性狀態下最大的共模電壓最大值-V diff 在隱性狀態下的最大值

       

       

      圖5  ISO11898-2隱性通信電壓閾值測試原理

       

      1. 測試方法

       

      致遠電子自主研發的CAN一致性測試系統輸入電壓限值測試配置圖如圖6所示:

       

       

      圖6  輸入電壓限值測試系統配置圖

       

      對于合格的DUT,應能正確識別達到限值的總線隱性/顯性狀態。通過把總線電平(U3)調整到隱性上限值(0.5V),分別通過U2將CANH對地電壓拉高至6.5V和拉低至-2V情況下測試,通過CANScope分析DUT能否正常發送報文可判斷DUT在相應的隱性限值條件下能否正常識別。

       

      1. 測試步驟

       

      如系統配置圖連接狀態,DUT和CANScope正常通信,并確保總線空閑;

       

      斷開電壓源U2(共模電壓調節電源),調節電壓源U3(差分電壓調節電源),使空閑時刻Vdiff為0.5V

       

      接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.5V和-2V情況下測試;

       

      CANScope偵測DUT是否發送了錯誤報文(持續監控1min) ,若無,則測試通過。

       

      二、顯性通信電壓閾值測試

       

      1. 測試原理

       

      一個CAN節點檢測到顯性位輸入閾值的測量方法見圖7,此節點應該循環發送數據。其中 I 的值是指可以產生使節點在隱性狀態下檢測到顯性位的最小差分輸入電壓的電流值。電壓源 U 的電壓為:

       

      V=V CAN_L 在顯性狀態下最小的共模電壓

       

      V=V CAN_L 在顯性狀態下最大的共模電壓最大值-V diff 在顯性狀態下的最大值

       

       

      圖7  ISO11898-2顯性通信電壓閾值測試原理

       

      1. 測試方法

       

      ZLG立功科技-致遠電子自主研發的CAN一致性測試系統輸入電壓限值測試配置圖如圖8所示:

       

       

      圖8  輸入電壓限值測試系統配置圖

       

      對于合格的DUT,應能正確識別達到限值的總線隱性/顯性狀態。通過把總線電平(U3)調整到顯性下限值(0.9V),分別通過U2將CANH對地電壓拉高至6.1V或拉低至-2V情況下測試,通過CANScope分析DUT能否正常發送報文可判斷DUT在相應的顯性限值條件下能否正常識別。

       

      1. 測試步驟

       

      如系統配置圖連接狀態,DUT和CANScope正常通信;

       

      斷開電壓源U2(共模電壓調節電源),調節電壓源U3(差分電壓調節電源),使空閑時刻Vdiff以0.1V步進從0.5V增大到0.9V

       

      接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.1V或-2V情況下測試;

       

      CANScope偵測這個過程中DUT是否發送了錯誤報文(持續監控1min),若無,則測試通過。

       

      三、測試結果

       

      CANDT對DUT每項會進行上百次測試,將截圖與測試結果可自動導出測試報表,如圖9所示:

       

       

      圖9  CANDT測試結果報表截圖

       

      四、總結

       

      當前行業的技術現狀是通過外接電壓源、電流源等外圍設備,手動完成測試,主要有接線復雜、環節多、測試效率低還并不能保證測試數據的準確性缺陷,ZLG的全自動CAN一致性測試系統—CANDT,就很好地解決了這些難題。不僅測試流程完全遵照ISO 11898標準,同時還能一鍵自動完成所有測試,并且自動導出詳細的測試報告。

       


      關鍵字:通信電壓閾值

      編輯:muyan 引用地址:http://www.xd699.com/Test_and_measurement/ic466630.html
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