小電阻之大作用——CAN終端電阻-互連技術-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 互連技術 > 正文

小電阻之大作用——CAN終端電阻

發布時間：2019-01-21 責任編輯：lina

【導讀】CAN總線終端電阻，顧名思義就是加在總線末端的電阻。此電阻雖小，但在CAN總線通信中卻有十分重要的作用。

CAN總線終端電阻，顧名思義就是加在總線末端的電阻。此電阻雖小，但在CAN總線通信中卻有十分重要的作用。

終端電阻的作用

CAN總線終端電阻的作用有兩個：

1、提高抗幹擾能力，確保總線快速進入隱性狀態；

2、提高信號質量。

提高抗幹擾能力

CAN總線有“顯性”和“隱性”兩種狀態，“顯性”代表“0”，“隱性”代表“1”，由CAN收發器決定。圖1是一個CAN收發器的典型內部結構圖，CANH、CANL連接總線。

圖1

總線顯性時，收發器內部Q1、Q2導通，CANH、CANL之間產生壓差；隱性時，Q1、Q2截止，CANH、CANL處於無源狀態，壓差為0。

總線若無負載，隱性時差分電阻阻值很大，外部的幹擾隻需要極小的能量即可令總線進入顯性（一般的收發器顯性門限最小電壓僅500mV）。為(wei)提(ti)升(sheng)總(zong)線(xian)隱(yin)性(xing)時(shi)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)差(cha)分(fen)負(fu)載(zai)電(dian)阻(zu)，且(qie)阻(zu)值(zhi)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao)，以(yi)杜(du)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)噪(zao)聲(sheng)能(neng)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)。然(ran)而(er)，為(wei)了(le)避(bi)免(mian)需(xu)要(yao)過(guo)大(da)的(de)電(dian)流(liu)總(zong)線(xian)才(cai)能(neng)進(jin)入(ru)顯(xian)性(xing)，阻(zu)值(zhi)也(ye)不(bu)能(neng)過(guo)小(xiao)。

確保快速進入隱性狀態

在顯性狀態期間，總線的寄生電容會被充電，而在恢複到隱性狀態時，這些電容需要放電。如果CANH、CANL之間沒有放置任何阻性負載，電容隻能通過收發器內部的差分電阻放電。我們在收發器的CANH、CANL之間加入一個220PF的電容進行模擬試驗，位速率為500kbit/s，波形如圖2、圖3。

圖2

圖3

從圖3看出，顯性恢複到隱性的時間長達1.44μS，在采樣點較高的情況下勉強能夠通信，若通信速率更高，或寄生電容更大，則很難保證通信正常。

為了讓總線寄生電容快速放電，確保總線快速進入隱性狀態，需要在CANH、CANL之間放置一個負載電阻。增加一個60Ω的電阻後，波形如圖4、圖5。從圖中看出，顯性恢複到隱性的時間縮減到128nS，與顯性建立時間相當。

圖4

圖5

提高信號質量

信號在較高的轉換速率情況下，信號邊沿能量遇到阻抗不匹配時，會產生信號反射；傳輸線纜橫截麵的幾何結構發生變化，線纜的特征阻抗會隨之變化，也會造成反射。

在(zai)總(zong)線(xian)線(xian)纜(lan)的(de)末(mo)端(duan)，阻(zu)抗(kang)急(ji)劇(ju)變(bian)化(hua)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)邊(bian)沿(yan)能(neng)量(liang)反(fan)射(she)，總(zong)線(xian)信(xin)號(hao)上(shang)會(hui)產(chan)生(sheng)振(zhen)鈴(ling)，若(ruo)振(zhen)鈴(ling)幅(fu)度(du)過(guo)大(da)，就(jiu)會(hui)影(ying)響(xiang)通(tong)信(xin)質(zhi)量(liang)。在(zai)線(xian)纜(lan)末(mo)端(duan)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)與(yu)線(xian)纜(lan)特(te)征(zheng)阻(zu)抗(kang)一(yi)致(zhi)的(de)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)，可(ke)以(yi)將(jiang)這(zhe)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)吸(xi)收(shou)，避(bi)免(mian)振(zhen)鈴(ling)的(de)產(chan)生(sheng)。

我們進行了一個模擬試驗，位速率為1Mbit/s，收發器CANH、CANL接一根10m左右的雙絞線，收發器端接120Ω電阻保證隱性轉換時間，末端不加負載。末端信號波形如圖6，信號上升沿出現了振鈴。

圖6

若雙絞線末端增加一個120Ω的電阻，末端信號波形明顯改善，振鈴消失，如圖7。

圖7

一般在直線型拓撲中，線纜兩端即是發送端，也是接收端，故線纜兩端需各加一個終端電阻。

為什麼選120Ω

任(ren)何(he)一(yi)根(gen)線(xian)纜(lan)的(de)特(te)征(zheng)阻(zu)抗(kang)都(dou)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)的(de)方(fang)式(shi)得(de)出(chu)。線(xian)纜(lan)的(de)一(yi)端(duan)接(jie)方(fang)波(bo)發(fa)生(sheng)器(qi)，另(ling)一(yi)端(duan)接(jie)一(yi)個(ge)可(ke)調(tiao)電(dian)阻(zu)，並(bing)通(tong)過(guo)示(shi)波(bo)器(qi)觀(guan)察(cha)電(dian)阻(zu)上(shang)的(de)波(bo)形(xing)。調(tiao)整(zheng)電(dian)阻(zu)阻(zu)值(zhi)的(de)大(da)小(xiao)，直(zhi)到(dao)電(dian)阻(zu)上(shang)的(de)信(xin)號(hao)是(shi)一(yi)個(ge)良(liang)好(hao)的(de)無(wu)振(zhen)鈴(ling)的(de)方(fang)波(bo)，此(ci)時(shi)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)與(yu)線(xian)纜(lan)的(de)特(te)征(zheng)阻(zu)抗(kang)一(yi)致(zhi)。

大部分汽車線纜都是單線的。如果你采用兩根汽車使用的典型線纜，將它們扭製成雙絞線，就可根據上述方法得到特征阻抗大約為120Ω，這也是CAN標準推薦的終端電阻阻值。

要采購線纜麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：基於GaN HEMT的S波段的功率放大器設計

下一篇：信號連接器5個容易被忽視的選型要素

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

小電阻之大作用——CAN終端電阻

友情鏈接(QQ：317243736)