Busankopplung

Wurde die Ankopplung des CAN-Controllers an das Kommunikationsmedium (CAN-Bus) früher häufig diskret realisiert, so übernehmen heute CAN-Transceiver die Busankopplung. Weil die physikalische Signalübertragung in einem CAN-Netzwerk aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit symmetrisch erfolgt, sich das physikalische Übertragungsmedium in einem CAN-Netzwerk somit aus zwei Leitungen zusammensetzt, weist ein CAN-Transceiver stets zwei Buspins auf: einen für die CAN-High-Leitung (CANH) und einen für die CAN-Low-Leitung (CANL).

High- / Low-Speed

Typischerweise unterscheidet man den High-Speed-CAN-Transceiver vom Low-Speed-CAN-Transceiver. High-Speed-CAN-Transceiver unterstützen Datenraten bis zu 1 MBit/s. Low-Speed-CAN-Transceiver unterstützen lediglich Datenraten bis zu 125 KBit/s. Dafür stellen Low-Speed-CAN-Transceiver die fehlertolerante Auslegung der Busankopplung sicher (beispielsweise führt der Ausfall einer der beiden Kommunikationsleitungen nicht zum Ausfall des Kommunikationsbetriebs).

Aufbau eines CAN-Transceivers

Die Grafik „CAN-Transceiver“ zeigt den prinzipiellen Aufbau eines High-Speed-CAN-Transceivers. Wenn beide Ausgangstransistoren sperren, dann nehmen beide CAN-Leitungen dasselbe Potenzial (0,5*Vcc) an – die Differenzspannung ist Null. Sobald beide Transistoren durchschalten herrscht zwischen beiden Leitungen eine vom Lastwiderstand abhängige Spannungsdifferenz. Laut ISO 11898-2 soll diese Differenz 2 Volt betragen. Dabei fließt ein Strom von ca. 35 mA.

Störfestigkeit

CAN-Transceiver sorgen im Allgemeinen für eine sehr geringe Emission und durch einen breiten Gleichtaktarbeitsbereich für eine hohe Störfestigkeit. Zudem bieten CAN-Transceiver heute einen ESD-Schutz von bis zu 8 kV. Trotz hoher Gleichtaktunterdrückung kann in sehr kritischen Einsatzgebieten eine nahe am Ausgang geschaltete Gleichtaktdrossel (Common Mode Choke - CMC) helfen, die Emissionen weiter zu reduzieren.

Maximale Anzahl an CAN-Knoten

Die maximale Anzahl von CAN-Knoten wird von der ISO 11898 mit 32 angegeben. Die maximale Anzahl von CAN-Knoten hängt in der Praxis jedoch stark von der Leistungsfähigkeit der eingesetzten CAN-Transceiver ab und nicht zuletzt davon, ob es sich um ein CAN-High-Speed- oder CAN-Low-Speed-Netzwerk handelt. Wenn man beispielsweise den High-Speed-CAN-Transceiver TJA1050 in einem CAN-High-Speed-Netzwerk einsetzt, dann können laut Spezifikation bis zu 110 CAN-Knoten zu einem CAN-Netzwerk verbunden werden.