Điện trở của thiết bị đầu cuối CAN bus thường là 120 ohms.Trên thực tế, khi thiết kế, có hai chuỗi điện trở 60 ohm và thường có hai nút 120Ω trên bus.Về cơ bản thì người biết CAN bus một chút cũng được một chút.Mọi người đều biết điều này.
Có ba tác động của điện trở đầu cuối CAN bus:
1. Cải thiện khả năng chống nhiễu, cho tín hiệu tần số cao và năng lượng thấp đi nhanh;
2. Đảm bảo xe buýt nhanh chóng được đưa vào trạng thái ẩn, để năng lượng của tụ điện ký sinh sẽ đi nhanh hơn;
3. Cải thiện chất lượng tín hiệu và đặt nó ở cả hai đầu của xe buýt để giảm năng lượng phản xạ.
1. Nâng cao khả năng chống nhiễu
CAN bus có hai trạng thái: “rõ ràng” và “ẩn”.“Biểu cảm” đại diện cho “0”, “ẩn” đại diện cho “1” và được xác định bởi bộ thu phát CAN.Hình dưới đây là sơ đồ cấu trúc bên trong điển hình của bộ thu phát CAN và bus kết nối Canh và Canl.
Khi xe buýt rõ ràng, Q1 và Q2 bên trong được bật và chênh lệch áp suất giữa lon và lon;khi Q1 và Q2 bị cắt thì Canh và Canl ở trạng thái thụ động với chênh lệch áp suất bằng 0.
Nếu không có tải trên xe buýt, giá trị điện trở của chênh lệch thời gian ẩn là rất lớn.Ống MOS bên trong ở trạng thái điện trở cao.Sự can thiệp từ bên ngoài chỉ cần một năng lượng rất nhỏ để cho phép bus đi vào rõ ràng (điện áp tối thiểu của phần chung của bộ thu phát. Chỉ 500mv).Tại thời điểm này, nếu có sự can thiệp của mô hình vi phân, sẽ có những dao động rõ ràng trên xe buýt và không có chỗ để những dao động này hấp thụ chúng và nó sẽ tạo ra một vị trí rõ ràng trên xe buýt.
Do đó, để tăng cường khả năng chống nhiễu của xe buýt ẩn, nó có thể tăng khả năng chịu tải vi sai và giá trị điện trở càng nhỏ càng tốt để ngăn chặn tác động của hầu hết năng lượng nhiễu.Tuy nhiên, để tránh bus hiện tại quá mức đi vào rõ ràng, giá trị điện trở không thể quá nhỏ.
2. Đảm bảo nhanh chóng vào trạng thái ẩn
Trong trạng thái rõ ràng, tụ điện ký sinh của xe buýt sẽ được tích điện và những tụ điện này cần được xả khi chúng trở về trạng thái ẩn.Nếu không đặt tải điện trở giữa CANH và Canl thì điện dung chỉ có thể được đổ bằng điện trở vi sai bên trong bộ thu phát.Trở kháng này tương đối lớn.Theo đặc tính của mạch lọc RC, thời gian xả sẽ dài hơn đáng kể.Chúng tôi thêm một tụ điện 220pf giữa Canh và Canl của bộ thu phát để kiểm tra analog.Tốc độ vị trí là 500kbit/s.Dạng sóng được thể hiện trong hình.Sự suy giảm của dạng sóng này là một trạng thái tương đối dài.
Để xả nhanh các tụ điện ký sinh trên bus và đảm bảo bus nhanh chóng chuyển sang trạng thái ẩn, cần đặt một điện trở tải giữa CANH và Canl.Sau khi thêm 60Ω điện trở có dạng sóng như hình vẽ.Từ hình vẽ, thời gian khi lợi suất rõ ràng suy thoái giảm xuống còn 128ns, tương đương với thời gian thiết lập tính rõ ràng.
3. Cải thiện chất lượng tín hiệu
Khi tín hiệu ở mức cao ở tốc độ chuyển đổi cao, năng lượng của biên tín hiệu sẽ tạo ra sự phản xạ tín hiệu khi trở kháng không phù hợp;Cấu trúc hình học của mặt cắt cáp truyền tải thay đổi, khi đó các đặc tính của cáp sẽ thay đổi và sự phản xạ cũng sẽ gây ra sự phản xạ.Nước hoa
Khi năng lượng bị phản xạ lại, dạng sóng gây ra sự phản xạ sẽ chồng lên dạng sóng ban đầu sẽ tạo ra tiếng chuông.
Ở cuối cáp bus, sự thay đổi nhanh chóng về trở kháng sẽ gây ra phản xạ năng lượng cạnh tín hiệu và tạo ra tiếng chuông trên tín hiệu bus.Nếu chuông quá lớn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng liên lạc.Một điện trở đầu cuối có cùng đặc tính trở kháng của cáp có thể được thêm vào đầu cáp, có thể hấp thụ phần năng lượng này và tránh tạo ra chuông.
Người khác đã tiến hành kiểm tra analog (hình ảnh do tôi sao chép), tốc độ vị trí là 1MBIT/s, bộ thu phát Canh và Canl kết nối các đường xoắn khoảng 10m và bóng bán dẫn được kết nối với 120Ω điện trở để đảm bảo thời gian chuyển đổi ẩn.Không có tải ở cuối.Dạng sóng tín hiệu cuối được hiển thị trong hình và cạnh tăng tín hiệu xuất hiện hình chuông.
Nếu 120Ω Điện trở được thêm vào cuối đường xoắn, dạng sóng tín hiệu cuối được cải thiện đáng kể và chuông biến mất.
Nói chung, trong cấu trúc liên kết đường thẳng, cả hai đầu của cáp đều là đầu gửi và đầu nhận.Do đó, phải thêm một điện trở đầu cuối ở cả hai đầu cáp.
Trong quá trình ứng dụng thực tế, bus CAN thường không phải là thiết kế kiểu bus hoàn hảo.Nhiều khi nó là cấu trúc hỗn hợp của loại bus và loại sao.Cấu trúc tiêu chuẩn của bus CAN analog.
Tại sao chọn 120Ω?
Trở kháng là gì?Trong khoa học điện, vật cản đối với dòng điện trong mạch thường được gọi là trở kháng.Đơn vị trở kháng là Ohm, thường được Z sử dụng, là số nhiều z = r+i (ωl –1/(ωc)).Cụ thể, trở kháng có thể được chia thành hai phần, điện trở (phần thực) và điện trở (phần ảo).Điện trở còn bao gồm điện dung và điện trở cảm giác.Dòng điện sinh ra bởi tụ điện gọi là điện dung, dòng điện sinh ra bởi cuộn cảm gọi là điện trở cảm giác.Trở kháng ở đây đề cập đến khuôn của Z.
Trở kháng đặc tính của bất kỳ cáp nào cũng có thể thu được bằng thực nghiệm.Một đầu cáp là một bộ tạo sóng vuông, đầu còn lại nối với một điện trở điều chỉnh được và quan sát dạng sóng trên điện trở thông qua máy hiện sóng.Điều chỉnh kích thước của giá trị điện trở cho đến khi tín hiệu trên điện trở là sóng vuông không có chuông tốt: kết hợp trở kháng và tính toàn vẹn của tín hiệu.Tại thời điểm này, giá trị điện trở có thể được coi là phù hợp với đặc tính của cáp.
Sử dụng hai loại cáp điển hình được sử dụng bởi hai ô tô để biến dạng chúng thành các đường xoắn và trở kháng đặc trưng có thể đạt được bằng phương pháp trên khoảng 120Ω.Đây cũng là điện trở đầu cuối được tiêu chuẩn CAN khuyến nghị.Do đó, nó không được tính toán dựa trên đặc tính chùm tia thực tế.Tất nhiên, có những định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO 11898-2.
Tại sao tôi phải chọn 0,25W?
Điều này phải được tính toán kết hợp với một số trạng thái lỗi.Tất cả các giao diện của ECU ô tô cần xem xét ngắn mạch với nguồn điện và ngắn mạch với đất, vì vậy chúng ta cũng cần xem xét ngắn mạch với nguồn điện của bus CAN.Theo tiêu chuẩn, chúng ta cần xét ngắn mạch đến 18V.Giả sử CANH bị chập đến 18V thì dòng điện sẽ chạy đến Canl thông qua điện trở đầu cuối và do công suất của 120Ω điện trở là 50mA*50mA*120Ω = 0,3W.Xem xét việc giảm lượng ở nhiệt độ cao, công suất của điện trở đầu cuối là 0,5W.
Thời gian đăng: Jul-05-2023