CAN-väylän päätevastus on yleensä 120 ohmia. Itse asiassa suunnittelussa on kaksi 60 ohmin vastusta ja väylässä on yleensä kaksi 120 Ω:n solmua. Pohjimmiltaan ihmiset, jotka tuntevat CAN-väylän vähän, tuntevat sen vähän. Kaikki tietävät tämän.
CAN-väylän päätteiden resistanssilla on kolme vaikutusta:
1. Paranna häiriöidenestokykyä, anna korkeataajuisen ja matalaenergisen signaalin mennä nopeasti;
2. Varmista, että väylä siirtyy nopeasti piilotettuun tilaan, jotta loiskondensaattoreiden energia kuluu nopeammin;
3. Paranna signaalin laatua ja sijoita se väylän molempiin päihin heijastusenergian vähentämiseksi.
1. Paranna häiriöidenestokykyä
CAN-väylällä on kaksi tilaa: ”eksplisiittinen” ja ”piilotettu”. ”Eksplisiittinen” tarkoittaa arvoa ”0”, ”piilotettu” tarkoittaa arvoa ”1”, ja sen määrittää CAN-lähetin-vastaanotin. Alla oleva kuva on tyypillinen CAN-lähetin-vastaanottimen sisäinen rakennekaavio sekä Canh- ja Canl-liitäntäväylät.
Kun väylä on eksplisiittinen, sisäiset Q1 ja Q2 kytketään päälle ja purkin ja purkin välinen paine-ero on voimassa; kun Q1 ja Q2 katkaistaan, Canh ja Canl ovat passiivisessa tilassa paine-eron ollessa 0.
Jos väylässä ei ole kuormaa, piilossa olevan ajan erotuksen resistanssiarvo on erittäin suuri. Sisäinen MOS-putki on korkearesistanssisessa tilassa. Ulkoiset häiriöt vaativat vain hyvin pienen energian, jotta väylä pääsee eksplisiittiseen jännitealueeseen (lähetin-vastaanottimen yleisen poikkileikkauksen minimijännite, vain 500 mV). Jos tällöin esiintyy differentiaalista mallinnusta, väylässä on selviä vaihteluita, eikä näillä vaihteluilla ole paikkaa absorboida niitä, ja väylään syntyy eksplisiittinen sijainti.
Siksi piilotetun väylän häiriöidensietokyvyn parantamiseksi voidaan lisätä differentiaalista kuormitusvastusta ja pitää vastusarvo mahdollisimman pienenä, jotta estetään suurimman osan kohinan vaikutuksesta. Kuitenkin, jotta vältetään liiallisen virran pääsy väylään eksplisiittiseen väylään, vastusarvoa ei voida pitää liian pienenä.
2. Varmista, että piilotettuun tilaan pääsee nopeasti
Eksplisiittisessa tilassa väylän loiskondensaattori latautuu, ja nämä kondensaattorit on purettava, kun ne palaavat piilotettuun tilaan. Jos CANH:n ja Canl:n väliin ei aseteta vastusta, kapasitanssi voidaan purkaa vain lähetin-vastaanottimen sisällä olevan differentiaalisen resistanssin avulla. Tämä impedanssi on suhteellisen suuri. RC-suodatinpiirin ominaisuuksien mukaan purkausaika on huomattavasti pidempi. Lisäämme 220 pf:n kondensaattorin lähetin-vastaanottimen Canh:n ja Canl:n väliin analogista testiä varten. Paikannusnopeus on 500 kbit/s. Aaltomuoto on esitetty kuvassa. Tämän aaltomuodon lasku on suhteellisen pitkä tila.
Väylän loiskondensaattoreiden nopeaksi purkamiseksi ja väylän nopean piilotetun tilan varmistamiseksi on CANH:n ja Canl:n väliin asetettava kuormavastus. 60 Ω:n vastuksen lisäämisen jälkeen aaltomuodot näkyvät kuvassa. Kuvasta käy ilmi, että eksplisiittisen palautumisen aika lyhenee 128 nanosekuntiin, mikä vastaa eksplisiittisyyden muodostumisaikaa.
3. Paranna signaalin laatua
Kun signaali on korkea ja muunnoskerroin korkea, signaalin reunaenergia aiheuttaa signaalin heijastuksen, kun impedanssia ei ole sovitettu; siirtokaapelin poikkileikkauksen geometrinen rakenne muuttuu, jolloin kaapelin ominaisuudet muuttuvat, ja heijastus aiheuttaa myös heijastuksia. Ydin
Kun energia heijastuu, heijastuksen aiheuttava aaltomuoto päällekkäin asetetaan alkuperäisen aaltomuodon kanssa, mikä tuottaa kelloja.
Väyläkaapelin päässä impedanssin nopeat muutokset aiheuttavat signaalin reunaenergian heijastumisen, ja väyläsignaaliin syntyy kelloääni. Jos kelloääni on liian suuri, se vaikuttaa tiedonsiirron laatuun. Kaapelin päähän voidaan lisätä päätevastus, jonka impedanssi on sama kuin kaapelin ominaisuuksilla. Tämä voi absorboida tämän osan energiasta ja estää kelloäänien syntymisen.
Muut tekivät analogiatestin (kuvat kopioin itse), paikannusnopeus oli 1 Mbit/s, lähetin-vastaanotin Canh ja Canl olivat yhteydessä toisiinsa noin 10 metriä kierrettyjä linjoja pitkin ja transistori oli kytketty 120 ohmin vastukseen piilotetun muunnosajan varmistamiseksi. Lopussa ei ollut kuormaa. Päätesignaalin aaltomuoto näkyy kuvassa ja signaalin nouseva reuna näkyy kellona.
Jos kierretyn kierretyn linjan loppuun lisätään 120 Ω:n vastus, päätesignaalin aaltomuoto paranee merkittävästi ja kelloääni katoaa.
Yleisesti ottaen suoraviivaisessa topologiassa kaapelin molemmat päät ovat lähettävä ja vastaanottava pää. Siksi kaapelin molempiin päihin on lisättävä yksi napavastus.
Varsinaisessa sovellusprosessissa CAN-väylä ei yleensä ole täydellinen väylätyyppinen ratkaisu. Usein se on väylä- ja tähtityyppisten yhdistelmien rakenne. Analogisen CAN-väylän vakiorakenne.
Miksi valita 120Ω?
Mikä on impedanssi? Sähkötieteessä virtapiirin virran estettä kutsutaan usein impedanssiksi. Impedanssin yksikkö on ohmi, jota usein käytetään Z:na, joka on monikkomuoto z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Tarkemmin sanottuna impedanssi voidaan jakaa kahteen osaan: resistanssiin (reaaliosat) ja sähköiseen resistanssiin (virtuaaliosat). Sähköiseen resistanssiin kuuluvat myös kapasitanssi ja sensorinen resistanssi. Kondensaattoreiden aiheuttamaa virtaa kutsutaan kapasitanssiksi ja induktanssin aiheuttamaa virtaa sensoriseksi resistanssiksi. Impedanssi viittaa tässä Z:n muotoon.
Minkä tahansa kaapelin ominaisimpedanssi voidaan määrittää kokeiluilla. Kaapelin toisessa päässä on neliöaaltogeneraattori ja toinen pää on kytketty säädettävään vastukseen. Oskilloskoopilla tarkkaillaan vastuksen aaltomuotoa. Säädä vastusarvoa, kunnes vastuksen signaali on hyvä kello-vapaa neliöaalto: impedanssin sovitus ja signaalin eheys. Tällöin vastusarvon voidaan katsoa olevan kaapelin ominaisuuksien mukainen.
Käytä kahta tyypillistä auton käyttämää kaapelia vääristämään ne kierretyiksi viivoiksi, ja ominaisimpedanssi voidaan saada yllä olevalla menetelmällä, joka on noin 120 Ω. Tämä on myös CAN-standardin suosittelema napavastusresistanssi. Siksi sitä ei lasketa varsinaisten viivasäteiden ominaisuuksien perusteella. ISO 11898-2 -standardissa on luonnollisesti määritelmät.
Miksi minun on valittava 0,25 W?
Tämä on laskettava yhdessä jonkin vikatilan kanssa. Kaikissa auton ohjausyksikön rajapinnoissa on otettava huomioon oikosulku virransyöttöön ja oikosulku maahan, joten meidän on otettava huomioon myös oikosulku CAN-väylän virransyöttöön. Standardin mukaan meidän on otettava huomioon oikosulku 18 V:iin. Olettaen, että CANH on oikosulussa 18 V:iin, virta kulkee Canl-väylään naparesistanssin kautta, ja 120 Ω:n vastuksen teho on 50 mA * 50 mA * 120 Ω = 0,3 W. Kun otetaan huomioon määrän pieneneminen korkeassa lämpötilassa, naparesistanssin teho on 0,5 W.
Julkaisun aika: 08.07.2023
