zoukankan      html  css  js  c++  java
  • CAN 终端电阻作用

    转载周立功-致远电子

    终端电阻的作用

    CAN总线终端电阻的作用有两个:

    1、提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐性状态;

    2、提高信号质量。

    提高抗干扰能力

    CAN总线有“显性”和“隐性”两种状态,“显性”代表“0”,“隐性”代表“1”,由CAN收发器决定。图1是一个CAN收发器的典型内部结构图,CANH、CANL连接总线。

     

    总线显性时,收发器内部Q1、Q2导通,CANH、CANL之间产生压差;隐性时,Q1、Q2截止,CANH、CANL处于无源状态,压差为0。

    总线若无负载,隐性时差分电阻阻值很大,外部的干扰只需要极小的能量即可令总线进入显性(一般的收发器显性门限最小电压仅500mV)。为提升总线隐性时的抗干扰能力,可以增加一个差分负载电阻,且阻值尽可能小,以杜绝大部分噪声能量的影响。然而,为了避免需要过大的电流总线才能进入显性,阻值也不能过小。

    确保快速进入隐性状态

    在显性状态期间,总线的寄生电容会被充电,而在恢复到隐性状态时,这些电容需要放电。如果CANH、CANL之间没有放置任何阻性负载,电容只能通过收发器内部的差分电阻放电。我们在收发器的CANH、CANL之间加入一个220PF的电容进行模拟试验,位速率为500kbit/s,波形如图2、图3。

    从图3看出,显性恢复到隐性的时间长达1.44μS,在采样点较高的情况下勉强能够通信,若通信速率更高,或寄生电容更大,则很难保证通信正常。

    为了让总线寄生电容快速放电,确保总线快速进入隐性状态,需要在CANH、CANL之间放置一个负载电阻。增加一个60Ω的电阻后,波形如图4、图5。从图中看出,显性恢复到隐性的时间缩减到128nS,与显性建立时间相当。

    信号在较高的转换速率情况下,信号边沿能量遇到阻抗不匹配时,会产生信号反射;传输线缆横截面的几何结构发生变化,线缆的特征阻抗会随之变化,也会造成反射。

    在总线线缆的末端,阻抗急剧变化导致信号边沿能量反射,总线信号上会产生振铃,若振铃幅度过大,就会影响通信质量。在线缆末端增加一个与线缆特征阻抗一致的终端电阻,可以将这部分能量吸收,避免振铃的产生。

    我们进行了一个模拟试验,位速率为1Mbit/s,收发器CANH、CANL接一根10m左右的双绞线,收发器端接120Ω电阻保证隐性转换时间,末端不加负载。末端信号波形如图6,信号上升沿出现了振铃。

    若双绞线末端增加一个120Ω的电阻,末端信号波形明显改善,振铃消失,如图7。

    一般在直线型拓扑中,线缆两端即是发送端,也是接收端,故线缆两端需各加一个终端电阻。

    为什么选120Ω

    任何一根线缆的特征阻抗都可以通过实验的方式得出。线缆的一端接方波发生器,另一端接一个可调电阻,并通过示波器观察电阻上的波形。调整电阻阻值的大小,直到电阻上的信号是一个良好的无振铃的方波,此时的电阻值可以认为与线缆的特征阻抗一致。

    大部分汽车线缆都是单线的。如果你采用两根汽车使用的典型线缆,将它们扭制成双绞线,就可根据上述方法得到特征阻抗大约为120Ω,这也是CAN标准推荐的终端电阻阻值。

  • 相关阅读:
    C# 文件类的操作---删除
    C#实现Zip压缩解压实例
    UVALIVE 2431 Binary Stirling Numbers
    UVA 10570 meeting with aliens
    UVA 306 Cipher
    UVA 10994 Simple Addition
    UVA 696 How Many Knights
    UVA 10205 Stack 'em Up
    UVA 11125 Arrange Some Marbles
    UVA 10912 Simple Minded Hashing
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/hkj8808/p/13936781.html
Copyright © 2011-2022 走看看