Por que a resistencia do terminal do bus CAN é de 120Ω?

A resistencia do terminal do bus CAN é xeralmente de 120 ohmios.De feito, ao deseñar, hai dúas cordas de resistencia de 60 ohmios, e xeralmente hai dous nodos de 120Ω no bus.Basicamente, a xente que sabe un pouco de bus CAN é un pouco.Todo o mundo sabe isto.

Hai tres efectos da resistencia do terminal do bus CAN:

1. Mellora a capacidade anti-interferencia, deixa que o sinal de alta frecuencia e baixa enerxía vaia rapidamente;

2. Asegúrese de que o autobús ingrese rapidamente nun estado oculto, para que a enerxía dos capacitores parasitarios vaia máis rápido;

3. Mellora a calidade do sinal e colócao nos dous extremos do autobús para reducir a enerxía de reflexión.

1. Mellorar a capacidade anti-interferencia

O bus CAN ten dous estados: "explícito" e "oculto"."Expresivo" representa "0", "oculto" representa "1" e está determinado polo transceptor CAN.A figura seguinte é un diagrama de estrutura interna típico dun transceptor CAN e do bus de conexión Canh e Canl.

Cando o bus é explícito, o Q1 e o Q2 internos están activados e a diferenza de presión entre a lata e a lata;cando se cortan os Q1 e Q2, Canh e Canl están en estado pasivo cunha diferenza de presión de 0.

Se non hai carga no autobús, o valor de resistencia da diferenza de tempo oculto é moi grande.O tubo MOS interno é un estado de alta resistencia.A interferencia externa só require unha enerxía moi pequena para permitir que o bus entre no explícito (a tensión mínima da sección xeral do transceptor. Só 500 mv).Neste momento, se hai unha interferencia de modelo diferencial, haberá flutuacións obvias no autobús e non hai lugar para que estas flutuacións as absorban, e crearase unha posición explícita no autobús.

Polo tanto, para mellorar a capacidade anti-interferencia do bus oculto, pode aumentar a resistencia de carga diferencial e o valor de resistencia é o menor posible para evitar o impacto da maioría da enerxía de ruído.Non obstante, para evitar que o bus de corrente excesivo entre no explícito, o valor da resistencia non pode ser demasiado pequeno.

2. Asegúrate de entrar rapidamente no estado oculto

Durante o estado explícito, o capacitor parasitario do bus cargarase e estes capacitores deben descargarse cando volven ao estado oculto.Se non se coloca ningunha carga de resistencia entre CANH e Canl, a capacidade só se pode verter pola resistencia diferencial dentro do transceptor.Esta impedancia é relativamente grande.Segundo as características do circuíto de filtro RC, o tempo de descarga será significativamente máis longo.Engadimos un capacitor de 220pf entre o Canh e Canl do transceptor para a proba analóxica.A taxa de posición é de 500 kbit/s.A forma de onda móstrase na figura.O descenso desta forma de onda é un estado relativamente longo.

Para descargar rapidamente os capacitores parasitarios do bus e garantir que o bus entre rapidamente no estado oculto, é necesario colocar unha resistencia de carga entre CANH e Canl.Despois de engadir un 60Ω resistencia, as formas de onda móstranse na figura.A partir da cifra, o tempo en que os retornos explícitos á recesión redúcese a 128ns, o que equivale ao tempo de establecemento da explicitidade.

3. Mellora a calidade do sinal

Cando o sinal é alto cunha taxa de conversión alta, a enerxía do bordo do sinal xerará reflexión do sinal cando a impedancia non coincide;a estrutura xeométrica da sección transversal do cable de transmisión cambia, as características do cable cambiarán entón e a reflexión tamén provocará reflexión.Esencia

Cando se reflicte a enerxía, a forma de onda que provoca a reflexión superponse coa forma de onda orixinal, que producirá campás.

Ao final do cable do bus, os cambios rápidos na impedancia provocan a reflexión da enerxía do bordo do sinal e xérase a campá no sinal do bus.Se a campá é demasiado grande, afectará á calidade da comunicación.Ao extremo do cable pódese engadir unha resistencia terminal coa mesma impedancia das características do cable, que pode absorber esta parte da enerxía e evitar a xeración de campás.

Outras persoas realizaron unha proba analóxica (as imaxes copieinas eu), a taxa de posición era de 1MBIT/s, o transceptor Canh e Canl conectaron uns 10 m de liñas retorcidas e o transistor estaba conectado ao 120.Ω resistencia para garantir o tempo de conversión oculto.Sen carga ao final.A forma de onda do sinal final móstrase na figura e o bordo ascendente do sinal aparece como campá.

Se é 120Ω engádese unha resistencia ao final da liña retorcida, a forma de onda do sinal final mellora significativamente e a campá desaparece.

Xeralmente, na topoloxía en liña recta, os dous extremos do cable son o extremo emisor e o extremo receptor.Polo tanto, hai que engadir unha resistencia terminal nos dous extremos do cable.

No proceso de aplicación real, o bus CAN xeralmente non é o deseño perfecto de tipo bus.Moitas veces é unha estrutura mixta de tipo autobús e tipo estrela.A estrutura estándar do bus CAN analóxico.

Por que escoller 120Ω?

Que é a impedancia?Na ciencia eléctrica, o obstáculo para a corrente no circuíto chámase a miúdo impedancia.A unidade de impedancia é Ohm, que adoita usar Z, que é un plural z = r+i (ωl –1/(ωc)).En concreto, a impedancia pódese dividir en dúas partes, resistencia (partes reais) e resistencia eléctrica (partes virtuais).A resistencia eléctrica tamén inclúe a capacitancia e a resistencia sensorial.A corrente causada polos capacitores chámase capacitancia e a corrente causada pola inductancia chámase resistencia sensorial.A impedancia aquí refírese ao molde de Z.

A impedancia característica de calquera cable pódese obter mediante experimentos.Nun extremo do cable, un xerador de onda cadrada, o outro extremo está conectado a unha resistencia axustable e observa a forma de onda na resistencia a través do osciloscopio.Axuste o tamaño do valor da resistencia ata que o sinal da resistencia sexa unha boa onda cadrada sen campás: correspondencia de impedancia e integridade do sinal.Neste momento, o valor da resistencia pódese considerar consistente coas características do cable.

Use dous cables típicos usados ​​por dous coches para distorsionalos en liñas retorcidas, e a impedancia característica pódese obter polo método anterior de aproximadamente 120Ω.Esta é tamén a resistencia de resistencia terminal recomendada polo estándar CAN.Polo tanto, non se calcula en función das características reais do feixe da liña.Por suposto, hai definicións na norma ISO 11898-2.

Por que teño que escoller 0,25 W?

Isto debe calcularse en combinación con algún estado de falla.Todas as interfaces da ECU do coche deben ter en conta o curtocircuíto coa alimentación e o curtocircuíto no chan, polo que tamén hai que considerar o curtocircuíto na fonte de alimentación do bus CAN.Segundo o estándar, temos que considerar o curtocircuíto a 18V.Asumindo que CANH é curto a 18 V, a corrente fluirá a Canl a través da resistencia terminal, e debido á potencia do 120Ω A resistencia é 50mA*50mA*120Ω = 0,3 W.Tendo en conta a redución da cantidade a alta temperatura, a potencia da resistencia do terminal é de 0,5 W.