CAN-bussterminalens resistans är generellt 120 ohm. Faktum är att det vid konstruktionen finns två 60 ohms resistanssträngar, och det finns generellt två 120Ω-noder på bussen. I grund och botten är de som känner till CAN-bussen lite bekanta. Alla vet detta.
Det finns tre effekter av CAN-bussterminalens motstånd:
1. Förbättra anti-interferensförmågan, låt signalen med hög frekvens och låg energi gå snabbt;
2. Se till att bussen snabbt försätts i ett dolt tillstånd, så att energin från parasitkondensatorerna går snabbare;
3. Förbättra signalkvaliteten och placera den i båda ändar av bussen för att minska reflektionsenergin.
1. Förbättra anti-interferensförmågan
CAN-bussen har två tillstånd: "explicit" och "dold". "Expressiv" representerar "0", "dold" representerar "1" och bestäms av CAN-sändtagaren. Figuren nedan är ett typiskt internt strukturdiagram för en CAN-sändtagare och Canh- och Canl-anslutningsbussen.
När bussen är explicit är de interna Q1 och Q2 påslagna, och tryckskillnaden mellan burken och burken är 0; när Q1 och Q2 är avstängda är Canh och Canl i ett passivt tillstånd med en tryckskillnad på 0.
Om det inte finns någon belastning på bussen är resistansvärdet för skillnaden i dold tid mycket stort. Det interna MOS-röret är i ett tillstånd med hög resistans. Extern störning kräver endast en mycket liten energi för att bussen ska kunna komma in i det explicita spänningsområdet (minimispänningen för den allmänna delen av transceivern. Endast 500 mV). Om det vid denna tidpunkt finns en differentiell modellstörning kommer det att finnas tydliga fluktuationer på bussen, och det finns ingen plats för dessa fluktuationer att absorbera dem, och det kommer att skapa en explicit position på bussen.
För att förbättra den dolda bussens anti-interferensförmåga kan den därför öka differentialbelastningsmotståndet, och resistansvärdet är så litet som möjligt för att förhindra påverkan av mestadels brusenergi. För att undvika att för hög ström i bussen kommer in i explicit riktning får resistansvärdet dock inte vara för litet.
2. Se till att snabbt komma in i det dolda tillståndet
Under det explicita tillståndet kommer bussens parasitiska kondensator att laddas, och dessa kondensatorer måste urladdas när de återgår till det dolda tillståndet. Om ingen resistansbelastning placeras mellan CANH och Canl, kan kapacitansen endast fyllas av differentialresistansen inuti transceivern. Denna impedans är relativt stor. Enligt RC-filterkretsens egenskaper kommer urladdningstiden att vara betydligt längre. Vi lägger till en 220pf kondensator mellan transceiverns Canh och Canl för analogt test. Positionshastigheten är 500 kbit/s. Vågformen visas i figuren. Nedgången i denna vågform är ett relativt långt tillstånd.
För att snabbt kunna urladda bussens parasitkondensatorer och säkerställa att bussen snabbt går in i det dolda tillståndet, behöver ett lastmotstånd placeras mellan CANH och Canl. Efter att ett 60Ω-motstånd har lagts till visas vågformerna i figuren. Från figuren reduceras tiden då explicit återgår till recession till 128 ns, vilket motsvarar etableringstiden för explicititet.
3. Förbättra signalkvaliteten
När signalen är hög med en hög omvandlingshastighet, kommer signalkantenergin att generera signalreflektion när impedansen inte matchas; den geometriska strukturen hos överföringskabelns tvärsnitt ändras, kabelns egenskaper kommer då att förändras, och reflektionen kommer också att orsaka reflektion.
När energin reflekteras överlagras vågformen som orsakar reflektionen med den ursprungliga vågformen, vilket kommer att producera klockor.
I änden av busskabeln orsakar de snabba impedansförändringarna reflektion av signalens kantenergi, och en klocka genereras på busssignalen. Om klockan är för stor påverkar det kommunikationskvaliteten. Ett terminalmotstånd med samma impedans som kabelns egenskaper kan läggas till i änden av kabeln, vilket kan absorbera denna del av energin och undvika generering av klockar.
Andra personer utförde ett analogt test (bilderna kopierades av mig), positionshastigheten var 1 MBIT/s, transceivern Canh och Canl kopplade cirka 10 m tvinnade ledningar, och transistorn var ansluten till 120Ω-motståndet för att säkerställa dold omvandlingstid. Ingen belastning i änden. Slutsignalens vågform visas i figuren, och signalens stigande flank visas som en klockformad signal.
Om ett 120Ω-motstånd läggs till i slutet av den vridna ledningen förbättras slutsignalens vågform avsevärt och klockan försvinner.
Generellt sett, i den linjära topologin, är båda ändarna av kabeln sändande ände och mottagande ände. Därför måste en polresistans läggas till i båda ändarna av kabeln.
I själva tillämpningsprocessen är CAN-bussen generellt sett inte den perfekta busstypskonstruktionen. Många gånger är det en blandad struktur av busstyp och stjärntyp. Standardstrukturen för analog CAN-buss.
Varför välja 120Ω?
Vad är impedans? Inom elektrovetenskapen kallas ofta hindret för strömmen i kretsen impedans. Impedansenheten är Ohm, som ofta används av Z, vilket är en plural z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Mer specifikt kan impedans delas in i två delar, resistans (reella delar) och elektrisk resistans (virtuella delar). Den elektriska resistansen inkluderar även kapacitans och sensorisk resistans. Strömmen som orsakas av kondensatorer kallas kapacitans, och strömmen som orsakas av induktansen kallas sensorisk resistans. Impedansen hänvisar här till formen av Z.
Den karakteristiska impedansen för vilken kabel som helst kan erhållas genom experiment. I ena änden av kabeln är en fyrkantvågsgenerator ansluten, den andra änden är ansluten till ett justerbart motstånd, och vågformen på resistansen observeras genom oscilloskopet. Justera storleken på resistansvärdet tills signalen på resistansen är en klockfri fyrkantvåg: impedansmatchning och signalintegritet. Vid denna tidpunkt kan resistansvärdet anses överensstämma med kabelns egenskaper.
Använd två typiska kablar som används av två bilar för att förvränga dem till tvinnade linjer, och funktionsimpedansen kan erhållas med ovanstående metod på cirka 120Ω. Detta är också den terminalresistans som rekommenderas av CAN-standarden. Därför beräknas den inte baserat på den faktiska linjens strålegenskaper. Naturligtvis finns det definitioner i ISO 11898-2-standarden.
Varför måste jag välja 0,25W?
Detta måste beräknas i kombination med viss felstatus. Alla gränssnitt i bilens styrenhet måste beakta kortslutning till strömförsörjning och kortslutning till jord, så vi måste också beakta kortslutningen till CAN-bussens strömförsörjning. Enligt standarden måste vi beakta kortslutning till 18V. Anta att CANH är kortsluten till 18V, kommer strömmen att flyta till Can1 genom terminalmotståndet, och på grund av detta är effekten från 120Ω-motståndet 50mA*50mA*120Ω = 0,3W. Med tanke på minskningen av mängden vid hög temperatur är effekten från terminalmotståndet 0,5W.
Publiceringstid: 8 juli 2023
