一种低电磁发射的CAN总线驱动器的制作方法

本技术涉及can总线信号收发器控制领域，尤其设计一种低电磁发射的can总线驱动器。

背景技术：

1、can(controller area network)由于其具有抗干扰、抗噪声和抗干涉等一系列优点，目前是车载通信网络中常用的通信芯片。can总线架构可以通过can芯片进行数据收发。can总线通常使用canh和canl两根物理线且两根物理线为双绞线；通过识别二者电压差进入的显性或者隐性状态以实现传输逻辑1或0。如图1所示，理想状态下的差分信号无任何电磁辐射。当can总线进入显性状态时，canh和canl的标准电压值分别为3.5v和1.5v，canh和canl的差值稳定在2v。当txd信号为隐性时，电流开关和功率晶体管均关断，总线canh和canl钳位到2.5v电压值，canh和canl的差值稳定在0v；在显性和隐性切换时，若总线两端信号的上升和下降速率相同，总线两端信号对称时，canh+canl的平均值始终稳定在2.5v的范围，但由于功率开关内部存在的寄生问题，使得显性和隐性切换时canh+canl的平均值不稳定，就会以差模信号的方式向外辐射信号从而影响收发器的性能，其中向外辐射的信号机理分为ac辐射和dc辐射两种模式，如图2至图3所示，因此，为了解决共模和差模之间信号转换产生的辐射问题，通常是对canh和canl信号的上升或下降速率进行控制，以确保canh+canl的平均值稳定且不会向外辐射。

2、现有技术中通常采用pmos和nmos开关，但由于两种mos特性不同，开关晶体管的电流特性无法难以匹配，使得斜率对称性较差，导致can总线的信号转换效率降低。

技术实现思路

1、本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种低电磁发射的can总线驱动器。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了低电磁发射的can总线驱动器，包括：反相电路、第一驱动电路和第二驱动电路。

3、反相电路，包括依次串联的第一反相电路和第二反相电路。

4、第一驱动电路，连接于第二反相电路的输出端与can高电平总线之间。

5、第二驱动电路，连接于第一反相电路的输出端与can低电平总线之间。

6、优选的，第一驱动电路包括第一功率开关管、第一高压单向导通元件和高位电流开关电路；第一功率开关管的漏极连接第一高压单向导通元件的阴极，第一高压单向导通元件的阳极通过高位电流开关电路连接于电源；第一功率开关管的控制极由第二反相电路的输出端控制。

7、优选的，第一驱动电路还包括泄放二极管，连接于第一功率开关管的控制极和漏极之间，泄放二极管与第二反相电路形成泄放回路，将第一功率开关管控制极与源极的静电对地泄放。

8、优选的，第二驱动电路包括第二功率开关管、第二高压单向导通元件以及低位电流开关电路；第二功率开关管的漏极连接于第二高压单向导通元件的阴极，第二高压单向导通元件的阳极连接于can低电平总线，第二功率开关管的输出端连接低位电流开关电路的一端，低位电流开关电路的另一端接地；第二功率开关管的控制极由第一反相电路的输出端控制。

9、优选的，高位电流开关电路包括多个并联的高位开关，低位电流开关电路包括与多个高位开关对应设置的多个并联的低位开关；高位开关和对应的低位开关形成一个开关组，低电磁发射的can总线驱动器还包括与每一开关组对应设置的多级延时线，每一级延时线包括依次连接的延时单元、高位反相单元和低位反相单元，高位反相单元和低位反相单元的输出分别连接至同一开关组内的高位开关和低位开关以在延时单元的同一周期内依次打开高位开关和低位开关

10、优选的，高位电流开关电路由高位反相单元的输出信号控制，所述低位电流开关电路由低位反相单元的输出信号控制。

11、优选的，延时单元包括至少两个反相器。

12、优选的，第二反相电路包括：

13、反相开关，其栅极接收输入信号，漏极输出反相信号，源极接地。

14、分压电阻，包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻的一端连接反相开关的漏极，另一端连接于第二分压电阻的一端，第二分压电阻的另一端输出反相信号。

15、第一隔离二极管，包括依次串联的整流二极管和高压二极管，整流二极管的阳极连接电源，高压二极管的阴极连接于第一分压电阻和第二分压电阻的公共端。

16、优选的，第二反相电路包括：

17、级联的第一驱动开关和第二驱动开关，连接于电源与地之间，第一驱动开关与第二驱动开关的栅极相互连接，第一驱动开关的漏极连接电源，第二驱动开关的源极接地；

18、分压电阻，包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻的一端连接第二驱动开关的漏极，另一端连接于第二分压电阻的一端，第二分压电阻的另一端输出反相信号。

19、第二隔离二极管，其阳极连接于第一驱动开关的源极，其阴极连接于第一分压电阻和第二分压电阻的公共端。

20、本实用新型提供的一种低电磁发射的can总线驱动器，包括：

21、反相电路，输入端接收控制信号，输出端输出相反的反相信号。

22、第一驱动电路，连接于反相电路的输出端与can高电平总线之间；第一驱动电路包括第一功率开关管、第一高压单向导通元件和高位电流开关电路；第一功率开关管的漏极连接第一高压单向导通元件的阴极，第一高压单向导通元件的阳极通过高位电流开关电路连接于电源；第一功率开关管的控制极由反相电路的输出端控制。

23、第二驱动电路，连接于电源与can低电平总线之间；第二驱动电路包括第二功率开关管、第二高压单向导通元件以及低位电流开关电路；第二功率开关管的漏极通过第二高压单向导通元件与can低电平总线连接，第二功率开关管的控制极由电源控制，第二功率开关管的源极连接低位电流开关电路的一端，低位电流开关电路的另一端接地。

24、本实用新型提供的一种低电磁发射的can总线驱动器的有益效果在于，其反相电路直接控制第一功率开关管和第二功率开关管的控制极，使得第一功率开关管和第二功率开关管的控制极不再受寄生电容充放电的干扰，且反相电路直接控制二者的控制端，二者受寄生电容影响干扰相同，因此对第一功率开关管和第二功率开关管的输出电流斜率不会造成干扰，进一步提高了低电磁发射的can总线驱动器的可靠性；该低电磁发射的can总线驱动器适用于cmos工艺制造中，降低了工艺制造的要求。

25、为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述第一驱动电路包括第一功率开关管、第一高压单向导通元件和高位电流开关电路；所述第一功率开关管的漏极连接第一高压单向导通元件的阴极，第一高压单向导通元件的阳极通过高位电流开关电路连接于电源；所述第一功率开关管的控制极由第二反相电路的输出端控制。

3.根据权利要求2所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述第一驱动电路还包括泄放二极管，连接于第一功率开关管的控制极和漏极之间，所述泄放二极管与第二反相电路形成泄放回路，将第一功率开关管控制极与源极的静电对地泄放。

4.根据权利要求1所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述第二驱动电路包括第二功率开关管、第二高压单向导通元件以及低位电流开关电路；所述第二功率开关管的漏极连接于第二高压单向导通元件的阴极，第二高压单向导通元件的阳极连接于can低电平总线，所述第二功率开关管的输出端连接低位电流开关电路的一端，低位电流开关电路的另一端接地；所述第二功率开关管的控制极由第一反相电路的输出端控制。

5.根据权利要求2所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述高位电流开关电路包括多个并联的高位开关，低位电流开关电路包括与多个高位开关对应设置的多个并联的低位开关；高位开关和对应的低位开关形成一个开关组，所述低电磁发射的can总线驱动器还包括与每一开关组对应设置的多级延时线，每一级延时线包括依次连接的延时单元、高位反相单元和低位反相单元，高位反相单元和低位反相单元的输出分别连接至同一开关组内的高位开关和低位开关以在延时单元的同一周期内依次打开高位开关和低位开关。

6.根据权利要求5所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述高位电流开关电路由高位反相单元的输出信号控制，所述低位电流开关电路由低位反相单元的输出信号控制。

7.根据权利要求5所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述延时单元包括至少两个反相器。

8.根据权利要求1所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述第二反相电路包括：

9.根据权利要求1所述的低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，所述第二反相电路包括：

10.一种低电磁发射的can总线驱动器，其特征在于，包括：

技术总结
本技术提供的一种低电磁发射的CAN总线驱动器，其反相电路直接控制第一功率开关管和第二功率开关管的控制极，使得第一功率开关管和第二功率开关管的控制极不再受寄生电容充放电的干扰，且反相电路直接控制二者的控制端，二者受寄生电容影响干扰相同，因此对第一功率开关管和第二功率开关管的输出电流斜率不会造成干扰，进一步提高了低电磁发射的CAN总线驱动器的可靠性。该低电磁发射的CAN总线驱动器适用于CMOS制造工艺，降低了工艺制造的要求。

技术研发人员：王迪,赖大伟,陈琛,郑飞君,方利泉,张文文
受保护的技术使用者：杭州傲芯科技有限公司
技术研发日：20230612
技术公布日：2024/2/1