Rezystancja zacisków magistrali CAN wynosi zazwyczaj 120 omów. W rzeczywistości podczas projektowania na magistrali znajdują się dwa ciągi o rezystancji 60 omów i zazwyczaj są dwa węzły o rezystancji 120 omów. W zasadzie ludzie, którzy znają się trochę na magistrali CAN, są trochę. Każdy to wie.
Istnieją trzy skutki rezystancji zacisków magistrali CAN:
1. Popraw zdolność przeciwzakłóceniową, pozwól, aby sygnał o wysokiej częstotliwości i niskiej energii szybko minął;
2. Zadbaj o szybkie wprowadzenie magistrali w stan ukryty, dzięki czemu energia pasożytniczych kondensatorów będzie płynąć szybciej;
3. Popraw jakość sygnału i umieść go na obu końcach magistrali, aby zmniejszyć energię odbicia.
1. Popraw zdolność zwalczania zakłóceń
Magistrala CAN ma dwa stany: „jawny” i „ukryty”. „Wyrazisty” oznacza „0”, „ukryty” oznacza „1” i jest określany przez transceiver CAN. Poniższy rysunek przedstawia typowy schemat struktury wewnętrznej transceivera CAN oraz magistrali połączeniowej Canh i Canl.
Gdy magistrala jest wyraźna, włączają się wewnętrzne Q1 i Q2 oraz różnica ciśnień między puszką a puszką; po odcięciu Q1 i Q2 Canh i Canl znajdują się w stanie pasywnym z różnicą ciśnień wynoszącą 0.
Jeśli w magistrali nie ma obciążenia, wartość rezystancji różnicy czasu ukrytego jest bardzo duża. Wewnętrzna lampa MOS jest w stanie o wysokiej rezystancji. Zakłócenia zewnętrzne wymagają jedynie bardzo małej energii, aby umożliwić magistrali wejście na sygnał jawny (minimalne napięcie w części ogólnej transiwera. Tylko 500 mv). W tym momencie, jeśli wystąpi interferencja modelu różnicowego, w autobusie wystąpią oczywiste wahania i nie będzie miejsca na te wahania, aby je wchłonąć, co spowoduje wyraźną pozycję w autobusie.
Dlatego, aby zwiększyć zdolność przeciwzakłóceniową ukrytej magistrali, może ona zwiększyć rezystancję obciążenia różnicowego, a wartość rezystancji jest tak mała, jak to możliwe, aby zapobiec wpływowi większości energii szumu. Aby jednak zapobiec przedostawaniu się nadmiernego prądu do szyny jawnej, wartość rezystancji nie może być zbyt mała.
2. Zapewnij szybkie wejście w stan ukryty
W stanie jawnym pasożytniczy kondensator szyny zostanie naładowany i kondensatory te muszą zostać rozładowane, gdy powrócą do stanu ukrytego. Jeśli pomiędzy CANH i Canl nie zostanie umieszczone żadne obciążenie rezystancyjne, pojemność może zostać przelana jedynie przez rezystancję różnicową wewnątrz transceivera. Ta impedancja jest stosunkowo duża. Zgodnie z charakterystyką obwodu filtra RC czas rozładowania będzie znacznie dłuższy. Do testu analogowego dodajemy kondensator 220 pf pomiędzy Canh i Canl transiwera. Szybkość pozycjonowania wynosi 500 kbit/s. Przebieg pokazano na rysunku. Zanik tego przebiegu jest stanem stosunkowo długim.
Aby szybko rozładować kondensatory pasożytnicze magistrali i zapewnić szybkie przejście magistrali w stan ukryty, pomiędzy CANH i Canl należy umieścić rezystancję obciążenia. Po dodaniu rezystora 60 Ω przebiegi pokazano na rysunku. Z rysunku wynika, że czas wyraźnego powrotu do recesji jest skrócony do 128 ns, co jest równoważne czasowi ustalenia jawności.
3. Popraw jakość sygnału
Gdy sygnał jest wysoki przy wysokim współczynniku konwersji, energia krawędzi sygnału wygeneruje odbicie sygnału, gdy impedancja nie będzie dopasowana; zmienia się struktura geometryczna przekroju kabla transmisyjnego, zmienia się wówczas charakterystyka kabla, a odbicie również powoduje odbicie. Istota
Kiedy energia zostaje odbita, kształt fali powodujący odbicie nakłada się na pierwotny kształt fali, co spowoduje powstanie dzwonków.
Na końcu kabla magistrali szybkie zmiany impedancji powodują odbicie energii krawędzi sygnału, a na sygnale magistrali generowany jest dzwonek. Jeśli dzwonek jest zbyt duży, wpłynie to na jakość komunikacji. Na końcu kabla można dodać rezystor końcowy o tej samej impedancji co charakterystyka kabla, który może pochłonąć tę część energii i uniknąć generowania dzwonków.
Inne osoby przeprowadziły test analogowy (zdjęcia skopiowałem przeze mnie), szybkość pozycjonowania wyniosła 1MBIT/s, transceiver Canh i Canl połączyli około 10m skręconych linii, a tranzystor podłączono do rezystora 120Ω, aby zapewnić ukryty czas konwersji. Na końcu brak obciążenia. Na rysunku pokazano przebieg sygnału końcowego, a zbocze narastające sygnału ma kształt dzwonka.
Jeśli na końcu skręconej skręconej linii dodamy rezystor 120 Ω, kształt fali sygnału końcowego znacznie się poprawi, a dzwonek zniknie.
Ogólnie rzecz biorąc, w topologii liniowej oba końce kabla są końcem wysyłającym i odbiorczym. Dlatego na obu końcach kabla należy dodać jedną rezystancję zacisku.
W rzeczywistym procesie stosowania magistrala CAN generalnie nie jest konstrukcją idealną. Często jest to mieszana struktura typu autobusowego i typu gwiazdy. Standardowa struktura analogowej magistrali CAN.
Dlaczego wybrać 120Ω?
Co to jest impedancja? W elektrotechnice przeszkodę dla prądu w obwodzie często nazywa się impedancją. Jednostką impedancji jest om, często używany przez Z, czyli liczbę mnogą z = r+i (ωl – 1/(ωc)). W szczególności impedancję można podzielić na dwie części: rezystancję (części rzeczywiste) i rezystancję elektryczną (części wirtualne). Opór elektryczny obejmuje również pojemność i opór sensoryczny. Prąd powodowany przez kondensatory nazywany jest pojemnością, a prąd powodowany przez indukcyjność nazywa się rezystancją sensoryczną. Impedancja odnosi się tutaj do formy Z.
Impedancję charakterystyczną dowolnego kabla można uzyskać eksperymentalnie. Na jednym końcu kabla znajduje się generator fali prostokątnej, drugi koniec jest podłączony do regulowanego rezystora i obserwuje przebieg fali na rezystancji za pomocą oscyloskopu. Dostosuj wielkość wartości rezystancji, aż sygnał na rezystancji będzie dobrą falą prostokątną bez dzwonka: dopasowanie impedancji i integralność sygnału. W tym momencie wartość rezystancji można uznać za zgodną z charakterystyką kabla.
Użyj dwóch typowych kabli używanych przez dwa samochody, aby zniekształcić je w skręcone linie, a impedancję charakterystyczną można uzyskać powyższą metodą na poziomie około 120 Ω. Jest to również rezystancja zacisku zalecana przez normę CAN. Dlatego nie jest obliczana na podstawie rzeczywistych właściwości belki liniowej. Istnieją oczywiście definicje w normie ISO 11898-2.
Dlaczego muszę wybrać 0,25 W?
Należy to obliczyć w połączeniu z pewnym stanem awarii. Wszystkie interfejsy ECU samochodu muszą uwzględniać zwarcie do zasilania i zwarcie do masy, dlatego musimy wziąć pod uwagę również zwarcie do zasilania magistrali CAN. Zgodnie z normą należy uwzględnić zwarcie do 18V. Zakładając, że CANH jest zwarte do 18 V, prąd popłynie do Canl przez rezystancję zacisku i ze względu na moc rezystora 120 Ω wynosi 50 mA * 50 mA * 120 Ω = 0,3 W. Biorąc pod uwagę zmniejszenie ilości w wysokiej temperaturze, moc rezystancji końcowej wynosi 0,5W.
Czas publikacji: 8 lipca 2023 r
