在CAN总线设计中，我们往往为了确保通信的可靠性，会为CAN接口添加各种保护设备。然而，这并非所有应用都需要，过度防护不仅增加了成本，还会影响信号质量。本文将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。
我们常见于实际应用中的许多CAN产品中使用了共模电感，但在常规测试中，却未能观察到它对任何一项指标产生显著改进。反而，它们可能会对波形质量产生负面影响。工程师们出于预防万难，并且确保可靠性，往往会对CAN接口添加全面外围电路。虽然CAN芯片已经具备很好的抗静电和瞬态电压能力，有些收发器本身也具有良好的EMC性能，我们可以根据设计要求逐个增加防护、滤波等外围措施。在考虑是否需要加装共模电感时，我们主要从EMC角度进行思考。
首先，让我们介绍一下共模干扰及其作用图1和图2分别展示了差模式和共模式干扰以及它们的传输路径。这两种干扰都是通过差分信号传输发生的，但是它们有着不同的特点：差模式干扰产生于两条传输线之间，而共模式干扰则是同时出现于两条线上，并以地作为参考点。
图1展示的是差模式干扰及传输路径，而图2则是共模式干扰及传输路径。由此可以看出，在磁环内形成的磁力线相互叠加，从而起到了衰减这些干扰效果。而对于差分信号，它们在磁环内形成的磁力线是相互抵消，不起到抑制作用，只有小量的寄生参数略微影响其性能。
接着，让我们来看看如何通过引入合适大小的共模电感来实现这一目的。在一个简单的情况下，如图3所示，一个开源开漏输出驱动器能够轻松实现显示性的高低级别控制，同时隐性水平通过终端阻值放电实现。此外，由于总线自身具有较强抗噪能力，如同图4所示，可以通过计算不同输入与输出之间存在的一致性，以及使用合理设置提高系统整体效率。
尽管如此，即便现有的汽车电子标准（如CISPR25）严格规定了导向骚扰限值，一些典型的情报设备仍然无法完全满足这些要求。例如，根据车辆规格限制测试结果如表5所示，加装51μH 的共同滤波器后，对噪声改善明显，这表明这种做法有效解决了一系列问题。但这并不意味着没有缺陷，因为加入共同滤波器也带来了两个额外的问题：谐振和瞬态压力。
最后，让我们回顾一下共同滤波器如何帮助提升系统性能，同时保持其稳定运行状态。此过程涉及多方面考量，其中包括节点数、通信距离等因素，以避免由于过度优化导致系统失去平衡或故障。在现代工业环境中，简洁易操作、高效安全地处理数据至关重要，因此采用更智能、更灵活的人工智能算法来管理复杂网络结构成为关键任务之一。如果你正在寻找一种既能提供高品质又易於安装的一站式解决方案，那么CTM1051(A)HP系列隔离模块就是你的最佳选择，它符合国际ISO11898-2标准，并且拥有卓越耐久性能，使得它适用于各种恶劣条件下工作场合，无论是在生产环境还是实验室条件下皆可使用，其原理简洁直接，如同图8所示，可供快速部署，无需繁琐配置即可启动工作，为你的项目增添保障。
