A CAN busz sorkapcsainak ellenállása általában 120 ohm. Valójában a tervezés során két 60 ohmos ellenállási húr van, és általában két 120 Ω-os csomópont van a buszon. Alapvetően azok, akik egy kicsit ismerik a CAN buszt, egy kicsit. Ezt mindenki tudja.
A CAN busz sorkapocs ellenállásának három hatása van:
1. Javítsa az interferencia-elhárító képességet, hagyja, hogy a magas frekvenciájú és alacsony energiájú jel gyorsan menjen;
2. Győződjön meg arról, hogy a busz gyorsan rejtett állapotba kerül, így a parazita kondenzátorok energiája gyorsabban megy;
3. Javítsa a jel minőségét, és helyezze a busz mindkét végére a visszaverődési energia csökkentése érdekében.
1. Javítani kell az anti-interferencia képességet
A CAN busznak két állapota van: „explicit” és „rejtett”. Az „Expressive” jelentése „0”, a „rejtett” jelentése az „1”, és a CAN adó-vevő határozza meg. Az alábbi ábra egy CAN adó-vevő, valamint a Canh és Canl összekötő busz tipikus belső szerkezeti diagramja.
Amikor a busz explicit, a belső Q1 és Q2 be van kapcsolva, és a nyomáskülönbség a doboz és a doboz között; amikor a Q1 és Q2 le van vágva, a Canh és a Canl passzív állapotban vannak 0 nyomáskülönbséggel.
Ha nincs terhelés a buszban, akkor a rejtett idő különbségének ellenállásértéke nagyon nagy. A belső MOS cső nagy ellenállású állapotú. A külső interferencia csak nagyon kis energiát igényel, hogy a busz beléphessen az explicitbe (az adó-vevő általános szakaszának minimális feszültsége. Csak 500 mv). Ebben az időben, ha differenciálmodell-interferencia van, nyilvánvaló ingadozások lesznek a buszon, és nincs helye, hogy ezeket az ingadozásokat elnyeljék, és ez egy explicit pozíciót hoz létre a buszon.
Ezért a rejtett busz interferencia-ellenes képességének javítása érdekében növelheti a differenciális terhelési ellenállást, és az ellenállás értéke a lehető legkisebb, hogy megakadályozza a legtöbb zajenergia hatását. Azonban annak elkerülése érdekében, hogy túlzott áramerősség kerüljön be az explicitbe, az ellenállás értéke nem lehet túl kicsi.
2. Győződjön meg róla, hogy gyorsan belép a rejtett állapotba
Az explicit állapot alatt a busz parazita kondenzátora feltöltődik, és ezeket a kondenzátorokat le kell meríteni, amikor visszatérnek a rejtett állapotba. Ha a CANH és a Canl között nincs ellenállásterhelés, akkor a kapacitást csak az adó-vevő belsejében lévő differenciálellenállás tudja önteni. Ez az impedancia viszonylag nagy. Az RC szűrőáramkör jellemzői szerint a kisülési idő lényegesen hosszabb lesz. Adunk egy 220pf-es kondenzátort az adó-vevő Canh és Canl közé az analóg teszthez. A pozíciósebesség 500 kbit/s. A hullámforma az ábrán látható. Ennek a hullámformának a hanyatlása viszonylag hosszú állapot.
A busz parazita kondenzátorainak gyors kisütéséhez és annak biztosításához, hogy a busz gyorsan rejtett állapotba kerüljön, terhelési ellenállást kell elhelyezni a CANH és a Canl között. 60Ω-os ellenállás hozzáadása után a hullámformák az ábrán láthatók. Az ábrán látható, hogy az explicit recesszióba való visszatérésének ideje 128 ns-ra csökken, ami megegyezik az explicititás megállapítási idejével.
3. Javítsa a jel minőségét
Ha a jel magas, magas konverziós sebesség mellett, a jel élenergiája jelvisszaverődést generál, ha az impedancia nem illeszkedik; az átviteli kábel keresztmetszetének geometriai felépítése megváltozik, ekkor megváltoznak a kábel jellemzői, és a visszaverődés is visszaverődést okoz. Esszencia
Amikor az energia visszaverődik, a visszaverődést okozó hullámforma felülíródik az eredeti hullámformával, amely harangokat hoz létre.
A buszkábel végén az impedancia gyors változása a jel élenergia visszaverődését idézi elő, és a csengő a buszjelen keletkezik. Ha a csengő túl nagy, az befolyásolja a kommunikáció minőségét. A kábel végére a kábel karakterisztikájával azonos impedanciájú sorkapocs-ellenállást lehet hozzáadni, amely elnyeli az energia ezen részét, és elkerülheti a harangok keletkezését.
Mások analóg tesztet végeztek (a képeket én másoltam), a pozíciósebesség 1MBIT/s volt, a Canh és Canl adó-vevő kb. 10m csavart vonalat kötött össze, a tranzisztort pedig a 120Ω-os ellenállásra kötötték a rejtett konverziós idő biztosítása érdekében. Nincs terhelés a végén. A végjel hullámalakja az ábrán látható, a jel felfutó éle pedig csengőként jelenik meg.
Ha egy 120Ω-os ellenállást adunk a csavart csavart vonal végére, akkor a végjel hullámalakja jelentősen javul, és a csengő eltűnik.
Az egyenes vonalú topológiában általában a kábel mindkét vége a küldő és a fogadó vége. Ezért egy-egy sorkapocs ellenállást kell hozzáadni a kábel mindkét végén.
A tényleges alkalmazási folyamatban a CAN busz általában nem a tökéletes busz típusú kialakítás. Sokszor busz típusú és csillag típusú vegyes szerkezet. Az analóg CAN busz szabványos felépítése.
Miért válassza a 120Ω-t?
Mi az impedancia? Az elektromos tudományban az áramkörben lévő áram akadályát gyakran impedanciának nevezik. Az impedancia mértékegysége az Ohm, amelyet gyakran Z használ, ami többes számú z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Pontosabban, az impedancia két részre osztható, ellenállásra (valós részek) és elektromos ellenállásra (virtuális részek). Az elektromos ellenállás magában foglalja a kapacitást és az érzékelési ellenállást is. A kondenzátorok által keltett áramot kapacitásnak, az induktivitás által keltett áramot pedig szenzoros ellenállásnak nevezzük. Az impedancia itt a Z formára vonatkozik.
Bármely kábel karakterisztikus impedanciája kísérletekkel meghatározható. A kábel egyik végén egy négyszöghullám generátor, a másik végén egy állítható ellenállásra van csatlakoztatva, és az oszcilloszkópon keresztül figyeli az ellenállás hullámformáját. Állítsa be az ellenállás értékét addig, amíg az ellenálláson lévő jel jó csengőmentes négyszöghullám lesz: impedanciaillesztés és jelintegritás. Ekkor az ellenállásérték a kábel jellemzőinek megfelelőnek tekinthető.
Használjon két tipikus kábelt, amelyet két autó használ, hogy csavart vonalakká torzítsa őket, és a jellemző impedanciája a fenti módszerrel körülbelül 120 Ω-os. Ez egyben a CAN szabvány által javasolt sorkapocs-ellenállás. Ezért nem a tényleges vonalnyaláb-jellemzők alapján számítják ki. Természetesen vannak definíciók az ISO 11898-2 szabványban.
Miért kell a 0,25 W-ot választanom?
Ezt bizonyos hibaállapottal együtt kell kiszámítani. Az autó ECU minden interfészének figyelembe kell vennie a rövidzárlatot a tápellátáshoz és a földzárlatot, tehát figyelembe kell vennünk a CAN-busz tápegységének rövidzárlatát is. A szabvány szerint a 18V-os rövidzárlatot figyelembe kell vennünk. Feltételezve, hogy a CANH rövidzárlatos 18V-ra, az áram a Canl-ra fog áramlani a kapocsellenálláson keresztül, és ennek megfelelően. A 120Ω-os ellenállás teljesítménye 50mA*50mA*120Ω = 0,3W. Figyelembe véve a mennyiség csökkentését magas hőmérsékleten, a kapocsellenállás teljesítménye 0,5 W.
Feladás időpontja: 2023-08-08
