CAN バス端子の抵抗は通常 120 オームです。実際、設計時には 60 オームの抵抗ストリングが 2 つあり、通常はバス上に 2 つの 120Ω ノードがあります。基本的にCANバスを少しだけ知っている人です。これは誰もが知っています。
CAN バス端子抵抗には次の 3 つの影響があります。
1. 耐干渉能力を向上させ、高周波と低エネルギーの信号を素早く送信します。
2. バスがすぐに非表示状態になるようにして、寄生コンデンサのエネルギーがより速く流れるようにします。
3. 信号品質を改善し、バスの両端に配置して反射エネルギーを低減します。
1. 耐干渉能力の向上
CAN バスには、「明示的」と「非表示」の 2 つの状態があります。「Expressive」は「0」を表し、「hidden」は「1」を表し、CAN トランシーバーによって決定されます。以下の図は、CAN トランシーバーの一般的な内部構造図と Canh および Canl 接続バスです。
バスが明示的である場合、内部 Q1 と Q2 がオンになり、缶と缶の間の圧力差が生じます。Q1 と Q2 が遮断されると、Canh と Canl は圧力差が 0 の受動的状態になります。
バスに負荷が無い場合、隠れ時間の差の抵抗値は非常に大きくなります。内部のMOS管は高抵抗状態です。外部干渉は、バスが明示的な電圧 (トランシーバーの一般セクションの最小電圧。わずか 500mv) に入るのに必要なエネルギーは非常にわずかです。このとき、差動モデルの干渉があるとバス上に明らかな変動が生じ、その変動を吸収する余地がなくなり、バス上に明示的な位置が生じてしまいます。
したがって、隠しバスの耐干渉能力を高めるために、差動負荷抵抗を増加させることができ、抵抗値をできるだけ小さくして、ほとんどのノイズエネルギーの影響を防ぐことができます。ただし、過剰な電流バスが明示的に入るのを避けるために、抵抗値が小さすぎることはできません。
2. すぐに非表示状態に入るようにする
明示的状態の間、バスの寄生コンデンサが充電され、これらのコンデンサは非表示状態に戻るときに放電する必要があります。CANH と Canl の間に抵抗負荷が配置されていない場合、容量はトランシーバー内部の微分抵抗によってのみ注入されます。このインピーダンスは比較的大きいです。RCフィルター回路の特性により、放電時間は大幅に長くなります。アナログテスト用にトランシーバーのCanhとCanlの間に220pfのコンデンサを追加します。位置レートは 500kbit/s です。波形を図に示します。この波形の減衰は比較的長い状態です。
バスの寄生コンデンサを迅速に放電し、バスが迅速に隠れ状態に入るようにするには、CANH と Canl の間に負荷抵抗を配置する必要があります。60Ωの抵抗を追加した後の波形を図に示します。図から、明示的リセッションに戻る時間は、明示的確立時間に相当する 128ns に短縮されます。
3. 信号品質の向上
高い変換率で信号が高い場合、インピーダンスが整合していないと信号エッジのエネルギーによって信号反射が発生します。伝送ケーブル断面の幾何学的構造が変化すると、ケーブルの特性も変化し、反射も発生します。エッセンス
エネルギーが反射すると、元の波形に反射を起こした波形が重なり、鐘が鳴ります。
バス ケーブルの端では、インピーダンスの急激な変化によって信号エッジのエネルギー反射が発生し、バス信号にベルが発生します。ベルが大きすぎると通信品質に影響を与えます。ケーブル特性と同じインピーダンスを持つ終端抵抗をケーブルの端に追加すると、この部分のエネルギーが吸収され、ベルの発生が回避されます。
他の人がアナログテストを実施しました（写真は私がコピーしました）、位置レートは1MBIT/s、トランシーバーCanhとCanlは約10mのツイストラインに接続され、トランジスタは120Ωの抵抗に接続され、隠れた変換時間を確保しました。最後は負荷がかからない。終了信号波形は図に示されており、信号の立ち上がりエッジはベル状になります。
ツイスト線の終端に120Ωの抵抗を追加すると、終端信号波形が大幅に改善され、ベル音が消えます。
一般に、直線トポロジでは、ケーブルの両端が送信端と受信端になります。したがって、ケーブルの両端に 1 つの終端抵抗を追加する必要があります。
実際のアプリケーションプロセスでは、CAN バスは通常、完全なバスタイプの設計ではありません。バス型とスター型の混合構造であることが多いです。アナログCANバスの標準構造。
120Ωを選択する理由
インピーダンスとは何ですか?電気科学では、回路内の電流に対する障害をインピーダンスと呼びます。インピーダンスの単位はオームで、複数形の z = r+i (ωl – 1/(ωc)) である Z でよく使用されます。具体的には、インピーダンスは、抵抗（実部）と電気抵抗（仮想部）の 2 つの部分に分けることができます。電気抵抗には静電容量や感覚抵抗も含まれます。コンデンサによって生じる電流は静電容量と呼ばれ、インダクタンスによって生じる電流は感覚抵抗と呼ばれます。ここでのインピーダンスは Z の型を指します。
ケーブルの特性インピーダンスは実験によって求めることができます。ケーブルの一端には方形波発生器があり、もう一端は調整可能な抵抗に接続されており、オシロスコープで抵抗の波形を観察します。抵抗上の信号が良好なベルのない方形波になるまで、抵抗値のサイズを調整します。つまり、インピーダンスのマッチングと信号の整合性が確保されます。このときの抵抗値はケーブルの特性と一致していると考えられます。
2台の車両で使用される一般的なケーブルを2本使用して撚り線にし、上記の方法で特性インピーダンスを求めると約120Ωとなります。これは CAN 規格で推奨されている終端抵抗値でもあります。したがって、実際のラインビーム特性に基づいて計算されたものではありません。もちろん、ISO 11898-2 規格にも定義があります。
なぜ 0.25W を選択しなければならないのですか?
これは、何らかの障害ステータスと組み合わせて計算する必要があります。車の ECU のすべてのインターフェイスは、電源への短絡とグランドへの短絡を考慮する必要があるため、CAN バスの電源への短絡も考慮する必要があります。規格によれば、18Vへの短絡を考慮する必要があります。CANH が 18V にショートすると、終端抵抗を通って Canl に電流が流れます。120Ω 抵抗の電力は 50mA*50mA*120Ω = 0.3W となります。終端抵抗の電力は高温時の減少を考慮して0.5Wとなります。
投稿時間: 2023 年 7 月 8 日