Upornost terminala vodila CAN je običajno 120 ohmov. Pravzaprav sta pri načrtovanju uporabljeni dve žici z upornostjo 60 ohmov, na vodilu pa sta običajno dve vozlišči z upornostjo 120 Ω. V bistvu so ljudje, ki malo poznajo vodilo CAN, malo obvladani. To vedo vsi.
Upor priključka vodila CAN ima tri učinke:
1. Izboljšajte sposobnost preprečevanja motenj, pustite, da signal visoke frekvence in nizke energije gre hitro;
2. Zagotovite, da se vodilo hitro preklopi v skrito stanje, da se energija parazitskih kondenzatorjev hitreje porabi;
3. Izboljšajte kakovost signala in ga postavite na oba konca vodila, da zmanjšate energijo odboja.
1. Izboljšajte sposobnost preprečevanja motenj
Vodilo CAN ima dve stanji: »eksplicitno« in »skrito«. »Ekspresivno« predstavlja »0«, »skrito« pa »1« in ga določa oddajnik-sprejemnik CAN. Spodnja slika prikazuje tipičen diagram notranje strukture oddajnika-sprejemnika CAN ter povezovalnih vodil Canh in Canl.
Ko je vodilo eksplicitno, sta notranja Q1 in Q2 vklopljena, razlika tlaka med pločevinko in pločevinko pa je enaka 0; ko sta Q1 in Q2 izklopljena, sta Canh in Canl v pasivnem stanju z razliko tlaka 0.
Če na vodilu ni obremenitve, je vrednost upora razlike v skritem času zelo velika. Notranja MOS cev je v stanju z visoko upornostjo. Zunanje motnje zahtevajo le zelo majhno energijo, da vodilo vstopi v eksplicitno stanje (minimalna napetost splošnega dela oddajnika-sprejemnika je le 500 mV). V tem primeru, če pride do diferencialne motnje modela, bodo na vodilu očitna nihanja, ki jih ne bo mogoče absorbirati, kar bo ustvarilo eksplicitno stanje na vodilu.
Zato lahko za izboljšanje sposobnosti skritega vodila proti motnjam povečamo diferencialno upornost obremenitve, vrednost upora pa je čim manjša, da preprečimo vpliv večine šumne energije. Vendar pa vrednost upora ne sme biti premajhna, da se prepreči vstop prekomernega toka v vodilo.
2. Zagotovite hiter vstop v skrito stanje
Med eksplicitnim stanjem se parazitski kondenzator vodila polni in te kondenzatorje je treba izprazniti, ko se vrnejo v skrito stanje. Če med CANH in Canl ni uporovne obremenitve, se lahko kapacitivnost polni le z diferencialnim uporom znotraj oddajnika-sprejemnika. Ta impedanca je relativno velika. Glede na značilnosti RC filtrirnega vezja bo čas praznjenja bistveno daljši. Za analogni test dodamo med Canh in Canl oddajnika-sprejemnika kondenzator z zmogljivostjo 220 pf. Hitrost pozicioniranja je 500 kbit/s. Valovna oblika je prikazana na sliki. Padec te valovne oblike je relativno dolg.
Za hitro praznjenje parazitskih kondenzatorjev vodila in zagotovitev, da vodilo hitro preide v skrito stanje, je treba med CANH in Canl namestiti upornostno breme. Po dodajanju 60Ω upor, valovne oblike so prikazane na sliki. Iz slike je razvidno, da se čas eksplicitnih vrnitev v recesijo zmanjša na 128 ns, kar je enakovredno času vzpostavitve eksplicitnosti.
3. Izboljšajte kakovost signala
Ko je signal visok pri visoki stopnji pretvorbe, bo energija roba signala povzročila odboj signala, če impedanca ni usklajena; geometrijska struktura prečnega prereza prenosnega kabla se spremeni, zato se bodo spremenile tudi značilnosti kabla in odboj bo prav tako povzročil odboj. Bistvo
Ko se energija odbije, se valovna oblika, ki povzroči odboj, prekriva z izvirno valovno obliko, kar povzroči zvonove.
Na koncu vodilnega kabla hitre spremembe impedance povzročijo odboj energije roba signala in nastanek zvonjenja na vodilnem signalu. Če je zvonjenje preveliko, bo to vplivalo na kakovost komunikacije. Na konec kabla je mogoče dodati končni upor z enako impedanco kot kabel, ki lahko absorbira ta del energije in prepreči nastanek zvonjenja.
Drugi ljudje so izvedli analogni test (slike sem kopiral jaz), hitrost pozicioniranja je bila 1MBIT/s, oddajnik-sprejemnik Canh in Canl sta povezala približno 10 m zasukanih linij, tranzistor pa je bil priključen na 120Ω upor za zagotovitev skritega časa pretvorbe. Na koncu ni obremenitve. Valovna oblika končnega signala je prikazana na sliki, naraščajoči rob signala pa je videti kot zvon.
Če 120Ω Če se na koncu zasukane linije doda upor, se valovna oblika končnega signala znatno izboljša in zvonec izgine.
V ravni topologiji sta običajno oba konca kabla oddajni in sprejemni konec. Zato je treba na oba konca kabla dodati en priključni upor.
V dejanskem procesu uporabe vodilo CAN običajno ni idealne zasnove. Velikokrat gre za mešano strukturo vodila in zvezdastega tipa. Standardna struktura analognega vodila CAN je ...
Zakaj izbrati 120Ω?
Kaj je impedanca? V elektrotehniki se ovira za tok v tokokrogu pogosto imenuje impedanca. Enota za impedanco je Ohm, ki se pogosto uporablja kot Z, kar je množina z = r+i (ωl –1/(ωc)). Natančneje, impedanco lahko razdelimo na dva dela, upor (realni del) in električni upor (virtualni del). Električni upor vključuje tudi kapacitivnost in senzorični upor. Tok, ki ga povzročajo kondenzatorji, se imenuje kapacitivnost, tok, ki ga povzroča induktivnost, pa senzorični upor. Impedanca se tukaj nanaša na obliko Z.
Karakteristično impedanco katerega koli kabla je mogoče dobiti s poskusi. Na enem koncu kabla je generator pravokotnih valov, drugi konec pa je priključen na nastavljiv upor in se valovna oblika upora opazuje z osciloskopom. Velikost vrednosti upora prilagajajte, dokler signal na uporu ni dober pravokotni val brez zvonjenja: impedančno ujemanje in integriteta signala. V tem primeru se lahko vrednost upora šteje za skladno z lastnostmi kabla.
Uporabite dva tipična kabla, ki ju uporabljata dva avtomobila, da ju popačite v zavite linije, impedanco značilnosti pa lahko z zgornjo metodo dobite približno 120ΩTo je tudi upornost priključka, ki jo priporoča standard CAN. Zato se ne izračuna na podlagi dejanskih značilnosti linijskega žarka. Seveda obstajajo definicije v standardu ISO 11898-2.
Zakaj moram izbrati 0,25 W?
To je treba izračunati v kombinaciji z nekaterimi stanji napak. Vsi vmesniki avtomobilskega računalnika (ECU) morajo upoštevati kratek stik na napajanje in kratek stik na maso, zato moramo upoštevati tudi kratek stik na napajalniku vodila CAN. V skladu s standardom moramo upoštevati kratek stik na 18 V. Ob predpostavki, da je CANH kratek stik na 18 V, bo tok tekel do Canl skozi upornost priključka in zaradi moči 120Ω upor je 50mA * 50mA * 120Ω = 0,3 W. Glede na zmanjšanje količine pri visoki temperaturi je moč končnega upora 0,5 W.
Čas objave: 05. julij 2023
