¿Se necesita una conexión a tierra / común para una comunicación adecuada del bus CAN?

Un sistema perfecto, teórico y diferencial puede ejecutarse sin tierra, porque la entrada siempre puede funcionar (A-B) sin preocuparse por los valores absolutos de A o B.

Desafortunadamente, CAN no es un sistema de este tipo, y el receptor tendrá límites a su capacidad de "modo común", más allá de lo cual se dañará. Por lo tanto, debe tener una conexión a tierra para mantener los voltajes de modo común dentro de los límites. El "modo común" solo se refiere a cosas (voltaje, en este caso) que es común a ambos cables.

Hay otras formas de construir receptores que son mucho más libres de este tipo de restricción, por ejemplo, un aislador óptico puede hacer la detección (A-B) con tal vez 1000s de voltios de compensación de modo común. Los transformadores también se usan a menudo (por ejemplo, en Ethernet de par trenzado, que no tiene conexión a tierra). Pero para CANbus normal, necesitas un terreno.

Sí, se necesita un terreno común.

Un transceptor de lata tiene una tensión máxima en modo común. Si el voltaje de modo común de las señales CAN diferenciales excede el máximo, entonces el transceptor no podrá reconocer los bits. En la práctica, esto significa que las conexiones a tierra de los nodos CAN deben estar conectadas (aunque se pueden tolerar pequeñas diferencias de tensión entre las conexiones a tierra).

Caso especial. Algunos dispositivos CAN están aislados galvánicamente. Entonces no hay un terreno común en todas partes.

Depende del sistema que estés construyendo. Si está construyendo en su casa o en su automóvil, es mejor usar un terreno común. Debido a que se trata de una comunicación de tipo par diferencial, no se requiere una conexión a tierra común, ya que lo que importa es la diferencia de voltaje potencial entre H y L. En realidad, en algunos casos puede explotar todo utilizando una conexión a tierra común, cuando los nodos se alimentan de diferentes fuentes de energía con Diferentes referencias del terreno. Siempre estoy construyendo grandes redes industriales CAN sin un terreno común y está funcionando sin problemas.

Yo diría que no. CAN es diferencial y resistir el voltaje de modo común es relativamente alto. Una vez que los conecte, se igualará el potencial, para una descarga corta, generalmente los diodos transzorb se montan en CANH y CANL para evitar daños. Los nodos están acoplados capacitivamente a la tierra, en caso de PSU flotante. Para una versión no aislada no sería una mala idea hacer referencia a GND a la Tierra en cada nodo, no habrá tal diferencia en el potencial de la Tierra para dañar el transceptor.
Nunca vi un dispositivo de red CAN con 3er cable, solo CANH, CANL.