Odpor terminálu zbernice CAN je zvyčajne 120 ohmov. V skutočnosti sa pri návrhu používajú dva vodiče s odporom 60 ohmov a na zbernici sú zvyčajne dva uzly s odporom 120 Ω. V podstate ľudia, ktorí sa trochu vyznajú v zbernici CAN, to vedia. Každý to vie.
Odpor terminálu zbernice CAN má tri účinky:
1. Zlepšite schopnosť rušenia, nechajte signál s vysokou frekvenciou a nízkou energiou prechádzať rýchlo;
2. Zabezpečte, aby sa zbernica rýchlo prepnula do skrytého stavu, aby sa energia parazitických kondenzátorov míňala rýchlejšie;
3. Zlepšite kvalitu signálu a umiestnite ho na oba konce zbernice, aby ste znížili energiu odrazu.
1. Zlepšite schopnosť rušenia
Zbernica CAN má dva stavy: „explicitný“ a „skrytý“. „Expresívny“ predstavuje „0“, „skrytý“ predstavuje „1“ a je určený transceiverom CAN. Obrázok nižšie je typickou schémou vnútornej štruktúry transceivera CAN a pripojovacej zbernice Canh a Canl.
Keď je zbernica explicitná, interné Q1 a Q2 sú zapnuté a tlakový rozdiel medzi CAN a CAN je 0; keď sú Q1 a Q2 vypnuté, Canh a Canl sú v pasívnom stave s tlakovým rozdielom 0.
Ak na zbernici nie je záťaž, rozdiel v skrytom čase je veľmi veľký. Vnútorná MOS trubica má vysoký odpor. Externé rušenie vyžaduje len veľmi malú energiu, aby sa zbernica dostala do explicitného stavu (minimálne napätie všeobecnej časti transceiveru je iba 500 mV). V tomto prípade, ak dôjde k diferenciálnemu rušeniu modelu, na zbernici sa vyskytnú zjavné fluktuácie, ktoré nie sú nikde absorbované, čo vytvorí explicitnú polohu na zbernici.
Preto, aby sa zvýšila odolnosť skrytej zbernice voči rušeniu, je možné zvýšiť diferenciálny odpor záťaže a hodnotu odporu je čo najmenšia, aby sa zabránilo vplyvu väčšiny šumovej energie. Aby sa však zabránilo vstupu nadmerného prúdu do skrytej zbernice, hodnota odporu nesmie byť príliš malá.
2. Zabezpečte rýchly vstup do skrytého stavu
Počas explicitného stavu sa parazitný kondenzátor zbernice nabíja a tieto kondenzátory je potrebné vybiť, keď sa vrátia do skrytého stavu. Ak medzi CANH a Canl nie je umiestnená žiadna odporová záťaž, kapacita sa môže vybíjať iba diferenciálnym odporom vo vnútri transceiveru. Táto impedancia je relatívne veľká. V závislosti od charakteristík RC filtračného obvodu bude čas vybíjania výrazne dlhší. Pre analógový test pridáme medzi Canh a Canl transceiveru kondenzátor s kapacitou 220 pf. Rýchlosť polohovania je 500 kbit/s. Priebeh signálu je znázornený na obrázku. Pokles tohto priebehu je relatívne dlhý stav.
Aby sa parazitné kondenzátory zbernice rýchlo vybili a zabezpečilo sa, že zbernica rýchlo prejde do skrytého stavu, je potrebné medzi CANH a Canl umiestniť zaťažovací odpor. Po pridaní 60Ω rezistora, priebehy sú znázornené na obrázku. Z obrázku vyplýva, že čas, kedy sa explicitné návraty do recesie skrátia na 128 ns, čo je ekvivalentné času, kedy sa explicitnosť dosiahne.
3. Zlepšite kvalitu signálu
Keď je signál vysoký pri vysokej miere konverzie, energia na hrane signálu bude generovať odraz signálu, ak impedancia nie je prispôsobená; geometrická štruktúra prierezu prenosového kábla sa zmení, zmenia sa aj charakteristiky kábla a odraz tiež spôsobí odraz. Podstata
Keď sa energia odrazí, priebeh vlny, ktorý spôsobuje odraz, sa prekrýva s pôvodným priebehom vlny, čo vytvára zvončeky.
Na konci zbernicového kábla spôsobujú rýchle zmeny impedancie odraz energie na hrane signálu a na zbernicovom signále vzniká zvonček. Ak je zvonček príliš veľký, ovplyvní to kvalitu komunikácie. Na koniec kábla je možné pridať koncový rezistor s rovnakou impedanciou ako kábel, ktorý dokáže absorbovať túto časť energie a zabrániť vzniku zvončekov.
Iní ľudia vykonali analógový test (obrázky som skopíroval ja), rýchlosť určovania polohy bola 1 MBIT/s, transceiver Canh a Canl pripojili približne 10 m krútených vedení a tranzistor bol pripojený k 120Ω rezistor na zabezpečenie skrytého času konverzie. Na konci nie je zaťaženie. Priebeh koncového signálu je znázornený na obrázku a stúpajúca hrana signálu sa javí ako zvonček.
Ak 120Ω Ak sa na koniec skrúteného vedenia pridá rezistor, priebeh koncového signálu sa výrazne zlepší a zvonček zmizne.
Vo všeobecnosti sú v priamočiarej topológii oba konce kábla vysielacím aj prijímacím koncom. Preto je potrebné na oba konce kábla pridať jeden koncový odpor.
V reálnom procese aplikácie nie je zbernica CAN všeobecne ideálnym typom zbernice. Často ide o zmiešanú štruktúru typu zbernice a hviezdicového typu. Štandardná štruktúra analógovej zbernice CAN.
Prečo si vybrať 120Ω?
Čo je impedancia? V elektrotechnike sa prekážka prúdu v obvode často nazýva impedancia. Jednotkou impedancie je Ohm, ktorá sa často používa ako Z, čo je množné číslo z = r+i (ωl –1/(ωc)). Konkrétne, impedanciu možno rozdeliť na dve časti, odpor (reálne časti) a elektrický odpor (virtuálne časti). Elektrický odpor zahŕňa aj kapacitu a senzorický odpor. Prúd spôsobený kondenzátormi sa nazýva kapacita a prúd spôsobený indukčnosťou sa nazýva senzorický odpor. Impedancia sa tu vzťahuje na tvar Z.
Charakteristickú impedanciu ľubovoľného kábla možno získať experimentálne. Na jednom konci kábla je generátor obdĺžnikových vĺn, na druhom konci je pripojený nastaviteľný rezistor a pomocou osciloskopu sa pozoruje priebeh odporu. Veľkosť hodnoty odporu sa upravuje, kým signál na rezistore nedosiahne dobrý obdĺžnikový priebeh bez zvončeka: impedančné prispôsobenie a integrita signálu. V tomto prípade sa hodnota odporu môže považovať za konzistentnú s charakteristikami kábla.
Použite dva typické káble používané dvoma autami na ich skreslenie do skrútených čiar a impedanciu charakteristiky možno dosiahnuť vyššie uvedenou metódou približne 120ΩToto je tiež odpor terminálu odporúčaný normou CAN. Preto sa nevypočítava na základe skutočných charakteristík lúča. Samozrejme, existujú definície v norme ISO 11898-2.
Prečo si musím vybrať 0,25 W?
Toto sa musí vypočítať v kombinácii s nejakým poruchovým stavom. Všetky rozhrania riadiacej jednotky vozidla musia brať do úvahy skrat k napájaniu a skrat k zemi, takže musíme brať do úvahy aj skrat k napájaniu zbernice CAN. Podľa normy musíme brať do úvahy skrat k 18 V. Za predpokladu, že CANH je skratovaný k 18 V, prúd bude pretekať do Canl cez svorkový odpor a v dôsledku toho bude výkon 120Ω odpor je 50mA * 50mA * 120Ω = 0,3 W. Ak vezmeme do úvahy zníženie množstva pri vysokej teplote, výkon koncového odporu je 0,5 W.
Čas uverejnenia: 5. júla 2023
