在CAN节点的设计中，我们通常为了确保总线通信的可靠性，为CAN接口增加各种保护措施，但并非所有应用都需要这些额外的防护。过分防护不仅会增加成本，还可能影响信号质量。本文将详细探讨共模电感在总线中的作用及其对信号质量的潜在影响。
我们常见于许多CAN产品中的共模电感，其作用是抑制共模干扰和传输线自身产生的电磁干扰。然而，在实际应用中，工程师们往往基于对未知风险的担忧，对CAN接口进行全面外围电路设计，包括添加共模电感。这一做法基于对抗静电、瞬态电压和其他形式兼容性的考虑。
首先，让我们回顾一下差模和共模干扰以及它们如何通过图1和图2来表现。在一个理想情况下，差分信号通过两条独立传输线而不会受到干扰。但是在现实世界中，由于地面作为参考点，一些干扰能够同时存在于两条线上，从而形成共模干扰。
图1展示了差模干扰及传输路径，而图2则显示了共模干扰及其传输路径。可以看到，尽管两种类型都是来自驱动器与接收器之间，但它们以不同方式影响信号。差模式是两个相邻导体之间发生的一种效应，而共同模式涉及到同一导体上的双重效应，这使得它更难以控制。
为了解决这一问题，我们使用一种特殊类型称为“磁环”构建的一个半环形结构，它包含两个相同匝数但方向相反绕成圈的线圈。当一个共同模式出现时，这两个半环形结构会形成互补磁场，从而减少或消除该模式带来的影响。此外，这个系统也提供了一定的滤波功能，以去除任何无关频率范围内噪声，同时保持重要信息完整无损。
对于超出这个频率范围内数据，不论是否有这种共同模式，都能被有效地阻止从进入系统内部再次散发出来，因此没有必要担心它给其他设备造成不利影响。而且由于共同模式仅限于特定频段，如果我们的设备主要工作在低频率，那么这类噪声就不是主要问题，并且仍然可以获得良好的性能结果。
最后，让我们谈谈为什么要使用这样的技术。在现代汽车电子系统中，即使采用了最先进技术，如高品质芯片等，也不能完全忽视EMC的问题，因为即便是最高级别标准如CISPR25也要求严格限制车辆内部部件发出的辐射强度。如果没有适当处理这些问题，有可能导致无法满足标准并引起安全隐患。
因此，与其选择复杂多样化的手段，不如采取简单直接有效的手段——例如安装合适大小值（51μH）的合适型号之共振滤波器（CFR）。这样做既能够提高整个网络环境下的稳定性，又不会给底层硬件带来额外负担。此外，它还允许制造商根据具体需求灵活调整配置，以满足不同的性能需求，而不是一次性决定固定方案。
