1-終端電阻的作用
1、提高抗幹擾能力
2、快速從“顯性”轉到“隱性”
3、防數據在線端被反射
2-提高抗幹擾能力
CAN總線有“顯性”和“隱性”兩種狀態,“顯性”為“0”,“隱性”為“1”。
總線顯性時,收發器內部Q1、Q2導通,CAN高、CAN低之間產生兩伏壓差;
隱性時,Q1、Q2截止,CAN高、CAN低之間壓差為0。
總線若無負載,隱性時差分電阻阻值很大,內部的MOS管屬於高阻態,外部的幹擾隻需要極小的能量即可令總線進入顯性。這個時候如果有差模幹擾過來,總線上就會有明顯的波動,而這些波動能量沒有地方能夠吸收,就會在總線上創造一個顯性位出來。所以,為消耗波動能量,提升總線隱性時的抗幹擾能力,就需要增加一個電阻,來杜絕大部分噪聲能量的影響。
3-快速從“顯性”轉到“隱性”
寄生電容的存在是不可避免;CAN總線在顯性狀態期間,總線的寄生電容會被充電,而從顯性在恢復到隱性狀態時,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,這就延長瞭從顯性到隱性轉換的時間,反映在波形上,會出現明顯的坡度,甚至位寬錯位,影響到正常的通信。
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4-放數據在線端被反射
CAN信號是“高頻”鏡像差分信號,也就是說顯性和隱性轉換速率較高,此情況下,信號邊沿能量遇到阻抗不匹配時,會產生信號反射;傳輸導線橫截面的幾何結構發生變化,導線的特征阻抗會隨之變化,同樣會造成反射。
在傳輸導線的末端,阻抗急劇變化導致信號邊沿能量反射,總線信號上就會產生振鈴,若振鈴幅度過大,就會影響通信質量。在導線末端增加一個與導線特征阻抗一致的終端電阻,就可以將這部分反射能量吸收,避免振鈴的產生。
5-終端電阻多大
在《ISO 11898-2 (道路車輛—控制器局域網(CAN)第二部分:高速媒介訪問單元)》標準中7.5.2條規定終端電阻值:
額定值——120歐姆
最小值——100歐姆
最大值——130歐姆
6-120歐姆是如何確定的?
終端電阻值可以通過實驗獲得。
方波信號發生器接兩根10m左右的雙絞線,發射端接120歐姆電阻保證隱性轉換時間,末端不加負載。那麼在雙絞線末端的信號波形上就出現瞭振鈴。
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若在雙絞線的末端,接入變阻器,慢慢調整變阻器,當接入的變阻器阻值在120歐姆的時候,末端信號波形明顯改善,振鈴消失。此時120歐姆與信號傳輸線的特征阻抗相匹配,也就是說終端電阻等於傳輸線路的特征阻抗。