1.引言
在汽车电子领域，CAN总线通信的稳定性、抗干扰能力及适配性一直是设计核心需求。信路达XL1051T/3,XLA1051T/1高速CAN收发器解决方案，以符合国际标准的性能、强化的防护能力及灵活的适配特性，为汽车HS-CAN网络节点提供可靠接口支持！本文将详细介绍 信路达 XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN收发器的主要特点、工作原理、功能特性、应用领域以及问题解决方案等，帮助方案设计者更好地理解其在现代通信系统中的作用。
2.信路达 XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN 的基本概述:
XL1051T/3,XLA1051T/1是信路达推出的一款高性能CAN收发器，这款芯片以其卓越的可靠性和高度集成的特点而备受赞誉，其芯片支持高达5Mbps的数据速率，使其能够快速而可靠地传输大量数据。它的出色性能使其成为高速通信环境中的理想选择，可以满足对数据传输速率和稳定性的严格要求，XL1051T/3,XLA1051T/1在5V的工作电压范围内工作（4.5V～5.5V），为工程师提供了更大的灵活性和便利性，以适应不同的系统设计需求。
3. XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN 的主要特点:
3.1 XL1051T/3,XLA1051T/1 双模式运行，灵活可控
3.1.1模式切换机制
正常模式：S引脚（静默模式控制端）为低电平时，收发器可正常发送与接收数据。差分接收器将CANH/CANL 总线上的模拟信号转换为数字信号输出至RXD引脚，同时发射器根据 TXD 引脚信号驱动总线（TXD 低电平对应总线显性，高电平对应总线隐性）。
静默模式：S引脚（静默模式控制端）为高电平时，发射器禁用，总线保持隐性状态，但接收器仍正常工作。该模式可用于故障节点隔离，防止故障控制器持续占用总线，保障网络整体通信。
3.1.2各模式下的电流特性
静默模式：电流仅0.1mA～2.5mA，适合低功耗待机场景。
正常模式（总线隐性）：电流2.5mA～10mA；正常模式（总线显性）：电流 20mA～70mA，在满足通信需求的同时平衡功耗。
3.2 XL1051T/3,XLA1051T/1 故障防护，安全可靠
3.2.1 TXD显性超时保护
当TXD引脚持续为低电平（显性状态）超过超时时间（t_to (dom) TXD，范围0.3ms～5ms）时，发射器自动禁用，总线恢复至隐性状态。该功能可防止硬件故障或软件异常导致总线被永久占用，避免整个 CAN 网络通信中断；同时，超时时间定义了最低 20kbit/s 的比特率，确保低速通信兼容性。
3.2.2总线引脚过压与短路保护
过压防护：CANH与CANL 引脚电压范围为- 58V～+58V，可抵御车辆电气系统中的瞬态过压（如负载突变产生的尖峰电压），保护引脚不受损坏。
短路保护：总线显性时，若CANH或CANL引脚发生短路（-15V～+40V 范围内），输出短路电流控制在-100mA～-40mA（CANH）或 40mA～100mA（CANL），避免过大电流烧毁器件；总线隐性时，短路电流仅-5mA～+5mA，进一步提升安全性。
3.2.3泄漏电流控制
当VCC与VIO均为0V或通过47kΩ 电阻接地时，CANH与CANL 引脚的泄漏电流（I_L）范围为-5μA～+5μA，减少断电状态下的电量损耗，适合电池供电的低功耗节点。
3.3 XL1051T/3,XLA1051T/1 时序精准，高速适配
3.3.1通信延迟特性
在正常模式下，信号传输延迟控制在较低水平，保障高速通信时序要求：
TXD至总线显性延迟（t_d (TXD-busdom)）：典型值65ns。
TXD至总线隐性延迟（t_d (TXD-busrec)）：典型值90ns。
总线显性至RXD延迟（t_d (busdom-RXD)）：典型值60ns。
总线隐性至RXD延迟（t_d (busrec-RXD)）：典型值65ns。
3.3.2比特宽度与对称性
传输隐性比特宽度（t_bit (bus)）：
当TXD比特宽度为500ns 时，总线比特宽度范围435ns～550ns；当TXD比特宽度为200ns 时，总线比特宽度范围155ns～230ns，确保比特同步精度。
接收器时序对称性（Δt_rec）：
TXD比特宽度500ns 时，误差范围-65ns～+40ns；TXD比特宽度200ns时，误差范围-45ns～+15ns，减少时序偏移导致的误码。
3.4 XL1051T/3,XLA1051T/1 封装与物理特性
3.4.1封装规格
采用SOP8封装，封装尺寸为4.90mm×3.90mm，适合高密度PCB布局，节省板级空间；引脚间距符合行业标准，便于自动化焊接与批量生产。
3.4.2热特性
热阻（Rth (vj-a)）为160K/W（SOP8封装，自由空气条件），散热性能良好，可有效分散器件工作时产生的热量，避免高温对性能的影响。
3.4.3合规性
属于“深绿色产品”，不含卤素且符合RoHS标准，满足汽车电子的环保要求，适配全球范围内的环保法规。
时序测试电路▲
4. XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN 的工作原理:
XL1051T/3,XLA1051T/1作为信路达第二代高速CAN收发器,其工作原理可概括为以下核心机制(XL1051有两个版本，可以通过引脚5的功能区分XL1051T/3与XLA1051T/1)：
4.1基础通信架构
差分信号转换
通过CAN_H和CAN_L双绞线传输差分信号，将微控制器输出的逻辑电平转换为总线上的差分电压（显性状态：CAN_H=3.5V/CAN_L=1.5V；隐性状态：2.5V/2.5V），利用差分传输抑制共模干扰。
协议层接口
作为CAN控制器与物理总线的桥梁，实现ISO 11898-2标准的数据帧收发，支持最高5Mbps的CAN FD快速相位通信。
4.2关键工作流程
发送模式
微控制器通过TXD引脚发送逻辑信号（显性=0，隐性=1）。
收发器内部逻辑电路将信号转换为差分电压驱动总线。
内置TXD显性超时保护（约1.3ms）防止总线锁死。
接收模式
总线差分信号经接收器转换为RXD逻辑电平输出。
通过斜率控制降低EMI辐射，同时保持高抗干扰能力。
5 . XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN 的应用领域:
XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN提供了稳定的性能和广泛的应用范围,它是CAN总线系统中关键的组成部分，可用于各种应用，包括车辆通信、工业自动化和机器控制等领域。
5.1 汽车电子的通信痛点与解决方案
5.1.1 车载CAN网络的“干扰难题”
车载CAN网络核心痛点
车辆运行环境复杂，电磁干扰（EMI）易导致通信信号失真；静电放电（ESD）可能损坏收发器，影响网络稳定性；传统收发器在供电异常时可能对总线造成额外负载，干扰整体通信。
信路达XL1051T/3,XLA1051T/1应用案例：
低电磁辐射（EME）与高电磁抗扰性（EMI）
优化的信号斜率控制设计，减少电磁辐射对周边电路的影响；同时提升抗电磁干扰能力，保障复杂车载环境下的通信完整性。
高ESD防护能力
CANH与CANL引脚符合IEC 61000-4-2标准，静电放电电压可达-8kV（接触放电），有效抵御静电冲击，降低器件损坏风险。
断电零负载特性
当供电电压关闭时，收发器与CAN总线完全脱离，呈现理想无源 状态，避免对总线造成额外负载，保障其他节点正常通信。
5.1.2 多电压微控制器的 “适配障碍”
车载微控制器核心痛点
不同功能模块的微控制器供电电压存在差异（3V或5V），传统收发器需额外电平转换电路才能适配，增加设计复杂度与PCB空间占用；电平不匹配可能导致信号传输延迟或错误。
信路达XL1051T/3,XLA1051T/1应用案例：
VIO引脚灵活适配
VIO引脚支持2.8V～5.5V供电，可直接连接3V或5V微控制器的电源，自动将TXD、RXD、S引脚的信号电平调整至与微控制器兼容的范围，无需额外电平转换器件，简化电路设计。
稳定的I/O电流控制
在正常/静默模式下，VIO引脚电流表现稳定：TXD为高电平时（V_TXD=V_IO），电流最大250μA；TXD为低电平时（V_TXD=0V），电流最大500μA，避免对微控制器电源造成过大负担。
5.1.3 CAN FD高速通信的“速率瓶颈”
CAN FD系统核心痛点
CAN FD协议在快速相位需支持高数据速率（最高5Mbit/s），传统收发器时序性能不足，可能导致信号延迟超标，影响数据传输效率；高速通信下信号对称性差，易引发误码。
信路达XL1051T/3,XLA1051T/1应用案例：
5Mbit/s速率支持
严格遵循ISO 11898-2:2016与SAE J2284-1至J2284-5标准，时序性能经过优化，在CAN FD快速相位可稳定支持最高5Mbit/s的数据速率，满足高速数据传输需求（如车载诊断、多媒体数据交互）。
优异的信号对称性
发射器显性电压对称性（V_dom (TX) sym）误差范围为-500mV～+500mV，在 250kHz、1MHz、2.5MHz 频率下，发射器电压对称性（V_TXsym）保持在0.9V_CC～1.1V_CC之间，减少高速通信中的信号失真，降低误码率。
5.1.4 极端工况下的 “可靠性风险”
汽车极端工况核心痛点
车载环境温度波动大（-40℃～125℃），传统收发器在低温下可能出现功能失效，高温下易触发过热保护导致通信中断；供电电压波动可能引发收发器误动作，影响网络稳定性。
信路达 XL1051T/3,XLA1051T/1应用案例：
宽温域稳定工作
虚拟结温（T_Vj）范围覆盖-40℃～+125℃，满足汽车电子的高温、低温工况需求，在冬季寒冷地区或发动机舱高温环境下均能正常运行。
过温保护
当虚拟结温超过180℃时，输出驱动器自动禁用，直至温度降至安全范围且TXD恢复为隐性状态，避免温度漂移导致的驱动器振荡。
欠压保护
VCC引脚欠压检测电压（V_UVd (VCC)）为3.5V～4.5V，VIO(XL1051T/3)引脚欠压检测电压（V_UVd (VIO)）为1.3V～2.7V，当电压低于阈值时，收发器关闭并脱离总线，待电压恢复后重新启动，防止供电异常导致的通信故障。
6.信路达XL1051T/3,XLA1051T/1 CAN的优势与市场竞争力:
6.1技术亮点：
高速与低功耗
支持1Mbps标准CAN及5Mbps CAN FD快速相位，数据传输效率高。
待机功耗低至微安级，睡眠模式（Sleep Mode）进一步优化电池寿命。
可靠性设计
总线引脚ESD防护达±8KV（IEC 61000-4-2），抗瞬态干扰能力强。
内置过热保护、欠压检测及TXD显性超时功能，保障系统安全。
灵活配置选项
提供XL1051T/3（3V-5V接口）、XL1051T/1（低功耗模式）等变体，适配不同系统架构。
6.2成本：
其它国际竞品：作为国际知名品牌的产品，其价格相对较高，这在一定程度上增加了产品的成本。特别是在大规模应用场景中，芯片成本会对整个项目的预算产生较大影响。
信路达XL1051T/3,XLA1051T/1：国产芯片在成本上具有明显优势。其价格相对较低，能够为用户节省大量的采购成本，提高产品的市场竞争力。对于一些对成本敏感的应用场景，如汽车电子（如ECU、ABS)/新能源汽车/工业自动化场景等领域，XL1051T/3,XLA1051T/1是一个更具吸引力的选择。
6.3供货：
其它国际竞品：由于受到国际供应链、市场需求等多种因素的影响，可能会出现供货紧张的情况，特别是在全球芯片短缺的大背景下，其供货稳定性面临挑战，可能会影响产品的生产进度。
信路达XL1051T/3,XLA1051T/1：国产芯片在供货方面具有更好的保障。国内的生产厂家能够更及时地响应市场需求，调整生产计划，确保芯片的稳定供应，这对于用户来说，可以有效避免因芯片缺货而导致的生产停滞问题，保证项目的顺利进行。
7 .总结:
总的来说，信路达XL1051T/3,XLA1051T/1 是一款可靠且性能出色的CAN芯片，其高速的数据传输率、宽广的工作电压范围以及便捷的封装方案，使其成为许多工程师和设计者的首选，无论是在汽车电子、工业自动化系统还是其他需要可靠通信的领域，信路达XL1051T3/T1 CAN都能够提供稳定而高效的解决方案，为用户带来卓越的体验和可靠的性能。
8、本方案主要器件推荐
型号 封装 类目 芯片厂家
XL1051T/3 SOP8 CAN总线收发器 信路达
XLA1051T/1 SOP8 CAN 总线收发器 信路达
9.客户服务宗旨
信路达XINLUDA成立于2018年，是以集成电路设计，产品应用方案开发，销售为一体全产业链的高新技术企业，能给客户提供一站式服务。
研发总部位于集成电路集聚地厦门，公司已通过国家高新企业及集成电路设计企业认证，销售服务中心设于深圳。
公司产品专注于模拟，逻辑，数模混合，以及通讯接口/CAN芯片，产品覆盖于工控，家电，新能源，汽车等多种应用领域。
信路达拥有自主知识产权，并有一支高效技术开发服务及营销管理团队。
信路达同时追求产品每一项性能测试技术和严苛极致应用环境探索。以国际行业最高标准严格完善品质保证体系服务每一个客户。
