De weerstand van de CAN-busaansluiting is over het algemeen 120 ohm. Bij het ontwerpen worden er twee weerstandsrijen van 60 ohm gebruikt en zitten er over het algemeen twee knooppunten van 120 Ω op de bus. Mensen die een beetje verstand hebben van CAN-bussen, hebben over het algemeen een beetje verstand van zaken. Iedereen weet dit.
De CAN-bus-aansluitweerstand heeft drie effecten:
1. Verbeter het anti-interferentievermogen, laat signalen met een hoge frequentie en lage energie snel gaan;
2. Zorg ervoor dat de bus snel in een verborgen toestand wordt gebracht, zodat de energie van parasitaire condensatoren sneller zal gaan;
3. Verbeter de signaalkwaliteit en plaats de antenne aan beide uiteinden van de bus om de reflectie-energie te verminderen.
1. Verbeter het anti-interferentievermogen
De CAN-bus kent twee statussen: "expliciet" en "verborgen". "Expressief" staat voor "0", "verborgen" voor "1" en wordt bepaald door de CAN-transceiver. De onderstaande afbeelding toont een typisch intern structuurdiagram van een CAN-transceiver en de CAN- en CAN-busverbinding.
Als de bus expliciet is, worden de interne Q1 en Q2 ingeschakeld en het drukverschil tussen de bus en de bus; als Q1 en Q2 zijn afgesloten, bevinden de Canh en Canl zich in een passieve toestand met een drukverschil van 0.
Als er geen belasting in de bus is, is de weerstandswaarde van het verschil in verborgen tijd erg groot. De interne MOS-buis bevindt zich in een toestand met hoge weerstand. Externe interferentie vereist slechts een zeer kleine energie om de bus in staat te stellen de expliciete spanning te bereiken (de minimale spanning van het algemene gedeelte van de transceiver. Slechts 500 mV). Als er op dit moment een differentiële modelinterferentie is, zullen er duidelijke fluctuaties op de bus zijn, en is er geen ruimte voor deze fluctuaties om ze te absorberen, wat een expliciete positie op de bus zal creëren.
Om de anti-interferentiecapaciteit van de verborgen bus te verbeteren, kan de differentiële belastingsweerstand worden verhoogd. De weerstandswaarde moet zo laag mogelijk zijn om de impact van de meeste ruisenergie te voorkomen. Om echter te voorkomen dat er te veel stroom door de bus de expliciete bus binnenkomt, mag de weerstandswaarde niet te laag zijn.
2. Zorg ervoor dat u snel de verborgen status ingaat
Tijdens de expliciete toestand wordt de parasitaire condensator van de bus opgeladen en moeten deze condensatoren worden ontladen wanneer ze terugkeren naar de verborgen toestand. Als er geen weerstandsbelasting tussen CANH en Canl wordt geplaatst, kan de capaciteit alleen worden afgevoerd via de differentiële weerstand in de transceiver. Deze impedantie is relatief groot. Volgens de kenmerken van het RC-filtercircuit zal de ontladingstijd aanzienlijk langer zijn. We voegen een condensator van 220 pF toe tussen de Canh en Canl van de transceiver voor een analoge test. De positiesnelheid is 500 kbit/s. De golfvorm is weergegeven in de afbeelding. De afname van deze golfvorm is een relatief lange toestand.
Om parasitaire buscondensatoren snel te ontladen en ervoor te zorgen dat de bus snel in de verborgen toestand komt, moet een belastingsweerstand tussen CANH en Canl worden geplaatst. Na toevoeging van een weerstand van 60 Ω worden de golfvormen weergegeven in de afbeelding. Uit de afbeelding blijkt dat de tijd waarin de expliciete terugkeer naar recessie wordt teruggebracht tot 128 ns, wat overeenkomt met de tijd die nodig is om de expliciete toestand te herstellen.
3. Verbeter de signaalkwaliteit
Wanneer het signaal hoog is bij een hoge conversiesnelheid, zal de signaalrandenergie signaalreflectie genereren wanneer de impedantie niet overeenkomt; de geometrische structuur van de dwarsdoorsnede van de transmissiekabel verandert, de eigenschappen van de kabel veranderen dan, en de reflectie zal ook reflectie veroorzaken. Essentie
Wanneer de energie wordt weerkaatst, wordt de golfvorm die de weerkaatsing veroorzaakt, gesuperponeerd op de oorspronkelijke golfvorm, wat bellen zal produceren.
Aan het einde van de buskabel veroorzaken de snelle impedantieveranderingen reflectie van de signaalrandenergie, waardoor er een belsignaal op het bussignaal wordt gegenereerd. Een te grote bel heeft invloed op de communicatiekwaliteit. Aan het einde van de kabel kan een afsluitweerstand met dezelfde impedantie als de kabel worden toegevoegd, die dit deel van de energie kan absorberen en het genereren van een belsignaal kan voorkomen.
Anderen voerden een analoge test uit (de afbeeldingen heb ik gekopieerd). De positiesnelheid was 1 MBIT/s. De transceiver Canh en Canl verbonden ongeveer 10 meter aan getwiste lijnen en de transistor werd aangesloten op de 120Ω-weerstand om de verborgen conversietijd te garanderen. Geen belasting aan het einde. De golfvorm van het eindsignaal is weergegeven in de afbeelding en de stijgende flank van het signaal is belvormig.
Als er een weerstand van 120Ω aan het einde van de getwiste lijn wordt toegevoegd, wordt de golfvorm van het eindsignaal aanzienlijk verbeterd en verdwijnt de bel.
In de rechtelijntopologie zijn beide uiteinden van de kabel over het algemeen de zendende en de ontvangende kant. Daarom moet er aan beide uiteinden van de kabel één eindweerstand worden toegevoegd.
In het daadwerkelijke toepassingsproces is de CAN-bus over het algemeen niet het perfecte bustype. Vaak is het een gemengde structuur van bustype en stertype. De standaardstructuur van de analoge CAN-bus.
Waarom 120Ω kiezen?
Wat is impedantie? In de elektrotechniek wordt het obstakel voor de stroom in het circuit vaak impedantie genoemd. De eenheid van impedantie is ohm, wat vaak wordt gebruikt door Z, wat een meervoud is van z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Impedantie kan specifiek worden onderverdeeld in twee delen: weerstand (reële delen) en elektrische weerstand (virtuele delen). De elektrische weerstand omvat ook capaciteit en sensorische weerstand. De stroom die door condensatoren wordt veroorzaakt, wordt capaciteit genoemd, en de stroom die door de inductie wordt veroorzaakt, wordt sensorische weerstand genoemd. De impedantie verwijst hier naar de vorm van Z.
De karakteristieke impedantie van elke kabel kan experimenteel worden bepaald. Aan het ene uiteinde van de kabel bevindt zich een blokgolfgenerator, aan het andere uiteinde is een regelbare weerstand aangesloten. De golfvorm op de weerstand wordt via de oscilloscoop waargenomen. Pas de weerstandswaarde aan totdat het signaal op de weerstand een goede klokvrije blokgolf is: impedantieaanpassing en signaalintegriteit. Op dit punt kan de weerstandswaarde als consistent met de eigenschappen van de kabel worden beschouwd.
Gebruik twee typische kabels die door twee auto's worden gebruikt om ze te vervormen tot gedraaide lijnen. De impedantie kan met de bovenstaande methode worden verkregen van ongeveer 120 Ω. Dit is tevens de eindweerstand die wordt aanbevolen door de CAN-norm. Deze wordt daarom niet berekend op basis van de werkelijke lijnbundelkarakteristieken. Uiteraard zijn er definities in de ISO 11898-2-norm.
Waarom moet ik 0,25W kiezen?
Dit moet worden berekend in combinatie met een storingsstatus. Alle interfaces van de ECU van de auto moeten rekening houden met kortsluiting naar de voeding en kortsluiting naar de aarde, dus we moeten ook rekening houden met kortsluiting naar de voeding van de CAN-bus. Volgens de norm moeten we rekening houden met kortsluiting naar 18 V. Ervan uitgaande dat CANH kortsluit naar 18 V, zal de stroom via de aansluitweerstand naar Canl lopen en daardoor het vermogen van de 120Ω-weerstand bedragen: 50 mA * 50 mA * 120Ω = 0,3 W. Rekening houdend met de afname van de hoeveelheid bij hoge temperatuur, bedraagt het vermogen van de aansluitweerstand 0,5 W.
Plaatsingstijd: 08-07-2023
