Odpor terminálu sběrnice CAN je obvykle 120 ohmů. Ve skutečnosti jsou při návrhu použity dva vodiče s odporem 60 ohmů a na sběrnici jsou obvykle dva uzly s odporem 120 ohmů. V podstatě lidé, kteří se sběrnicí CAN trochu vyznají, to ví každý.
Odpor terminálu sběrnice CAN má tři účinky:
1. Zlepšete schopnost rušení, nechte signál s vysokou frekvencí a nízkou energií procházet rychle;
2. Zajistěte, aby sběrnice rychle přešla do skrytého stavu, aby se energie parazitních kondenzátorů rychleji vybíjela;
3. Zlepšete kvalitu signálu a umístěte jej na oba konce sběrnice, abyste snížili energii odrazu.
1. Zlepšete schopnost rušení
Sběrnice CAN má dva stavy: „explicitní“ a „skrytý“. „Expresivní“ představuje „0“, „skrytý“ představuje „1“ a je určen transceiverem CAN. Obrázek níže je typickým schématem vnitřní struktury transceiveru CAN a propojovací sběrnice Canh a Canl.
Když je sběrnice explicitní, interní Q1 a Q2 jsou zapnuty a tlakový rozdíl mezi CAN a CAN je 0; když jsou Q1 a Q2 vypnuty, Canh a Canl jsou v pasivním stavu s tlakovým rozdílem 0.
Pokud sběrnice není zatížena, je rozdíl odporu ve skrytém čase velmi velký. Vnitřní MOS trubice má vysoký odpor. Vnější rušení vyžaduje pouze velmi malou energii, aby sběrnice mohla vstoupit do explicitního stavu (minimální napětí obecné části transceiveru je pouze 500 mV). V tomto případě, pokud dojde k diferenciálnímu modelovému rušení, dojde na sběrnici k zjevným fluktuacím, které nemají místo absorbovat, což vytvoří explicitní stav na sběrnici.
Aby se zvýšila odolnost skryté sběrnice proti rušení, je možné zvýšit diferenciální odpor zátěže a nastavit hodnotu odporu co nejmenší, aby se zabránilo vlivu většiny šumové energie. Aby se však zabránilo vstupu nadměrného proudu do sběrnice, hodnota odporu nesmí být příliš malá.
2. Zajistěte rychlý vstup do skrytého stavu
Během explicitního stavu se parazitní kondenzátor sběrnice nabíjí a tyto kondenzátory je třeba po návratu do skrytého stavu vybít. Pokud mezi CANH a Canl není umístěna žádná odporová zátěž, může být kapacita vybíjena pouze diferenciálním odporem uvnitř transceiveru. Tato impedance je relativně velká. Vzhledem k charakteristikám RC filtru bude doba vybíjení výrazně delší. Pro analogový test přidáváme mezi Canh a Canl transceiveru kondenzátor 220 pf. Rychlost polohování je 500 kbit/s. Tvar vlny je znázorněn na obrázku. Klesání tohoto tvaru vlny je relativně dlouhý stav.
Aby se parazitní kondenzátory sběrnice rychle vybily a zajistilo se, že sběrnice rychle přejde do skrytého stavu, je třeba mezi CANH a Canl umístit zatěžovací odpor. Po přidání rezistoru 60 Ω jsou průběhy znázorněny na obrázku. Z obrázku vyplývá, že doba, kdy se explicitní návrat do recese zkrátí, se zkrátí na 128 ns, což odpovídá době, kdy se explicitní stav ustálí.
3. Zlepšete kvalitu signálu
Pokud je signál vysoký a konverzní poměr vysoký, energie na hraně signálu způsobí odraz signálu, pokud impedance není přizpůsobena; změní se geometrická struktura průřezu přenosového kabelu, změní se i vlastnosti kabelu a odraz také způsobí odraz. Podstata
Když se energie odráží, tvar vlny, který způsobuje odraz, se překrývá s původním tvarem vlny, což vytváří zvony.
Na konci sběrnicového kabelu způsobují rychlé změny impedance odraz energie na hraně signálu a na sběrnicovém signálu vzniká zvonění. Pokud je zvonění příliš velké, ovlivní to kvalitu komunikace. Na konec kabelu lze přidat koncový rezistor se stejnou impedancí, jakou mají kabelové charakteristiky, který tuto část energie absorbuje a zabrání vzniku zvonění.
Jiní lidé provedli analogový test (obrázky jsem zkopíroval já), rychlost pozice byla 1 MBIT/s, transceiver Canh a Canl propojily kroucené vodiče o délce asi 10 m a tranzistor byl připojen k rezistoru 120 Ω, aby se zajistila skrytá doba konverze. Na konci nebyla zátěž. Na obrázku je znázorněn tvar vlny koncového signálu a náběžná hrana signálu se jeví jako zvonek.
Pokud se na konec krouceného vodiče přidá rezistor 120 Ω, tvar vlny koncového signálu se výrazně zlepší a zvonek zmizí.
V přímé topologii jsou obecně oba konce kabelu vysílacím i přijímacím koncem. Proto je nutné na oba konce kabelu přidat jeden koncový odpor.
V reálném procesu aplikace obvykle není sběrnice CAN ideálním typem sběrnice. Často se jedná o smíšenou strukturu sběrnice a hvězdicového typu. Standardní struktura analogové sběrnice CAN je běžná.
Proč zvolit 120Ω?
Co je impedance? V elektrotechnice se překážka proudu v obvodu často nazývá impedance. Jednotkou impedance je Ohm, která se často používá jako Z, což je množné číslo z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Konkrétně lze impedanci rozdělit na dvě části, odpor (reálné části) a elektrický odpor (virtuální části). Elektrický odpor zahrnuje také kapacitu a senzorický odpor. Proud způsobený kondenzátory se nazývá kapacita a proud způsobený indukčností se nazývá senzorický odpor. Impedance se zde vztahuje k tvaru Z.
Charakteristickou impedanci libovolného kabelu lze získat experimentálně. Na jednom konci kabelu je generátor obdélníkových vln, na druhém konci je připojen nastavitelný rezistor a osciloskopem se sleduje průběh odporu. Upravujte velikost hodnoty odporu, dokud signál na odporu nedosáhne dobrého obdélníkového signálu bez zvonění: impedanční přizpůsobení a integrita signálu. V tomto okamžiku lze hodnotu odporu považovat za konzistentní s charakteristikami kabelu.
Použijte dva typické kabely používané dvěma automobily k jejich zkreslení do zkroucených linií a impedanci charakteristiky lze dosáhnout výše uvedenou metodou přibližně 120 Ω. Toto je také odpor svorek doporučený normou CAN. Proto se nevypočítává na základě skutečných charakteristik paprsku vedení. Definice samozřejmě existují v normě ISO 11898-2.
Proč musím zvolit 0,25 W?
Toto je nutné vypočítat v kombinaci s nějakým poruchovým stavem. Všechna rozhraní řídicí jednotky vozidla (ECU) musí zohlednit zkrat k napájení a zkrat k zemi, takže musíme zohlednit i zkrat k napájení sběrnice CAN. Podle normy musíme zohlednit zkrat k 18 V. Za předpokladu, že je CANH zkratován k 18 V, bude proud protékat do Canl přes svorkový odpor a v důsledku toho... Výkon rezistoru 120 Ω je 50 mA * 50 mA * 120 Ω = 0,3 W. S ohledem na snížení hodnoty při vysoké teplotě je výkon svorkového odporu 0,5 W.
Čas zveřejnění: 8. července 2023
