CAN终端电阻的作用原理,CAN终端电阻

2020-03-04 11:09 来源:未知

CAN终端电阻,顾名思义就是加在总线末端的电阻。此电阻虽小,但在CAN总线中却有十分重要的作用。 CAN总线终端电阻的作用有两个: 一、提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐性状态。 二、提高信号质量。

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CAN总线终端电阻,顾名思义就是加在总线末端的电阻。此电阻虽小,但在CAN总线通信中却有十分重要的作用。下面由贤集网小编给大家介绍下终端电阻的作用以及怎样确保电阻快速进入隐形状态,想要了解的小伙伴们赶紧跟着本小编一起来看看吧!

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。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。

提高信号质量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。

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