Супраціўленне клем шыны CAN звычайна складае 120 Ом. Фактычна, пры праектаванні ёсць дзве ланцужкі супраціву па 60 Ом, і на шыне звычайна ёсць два вузлы па 120 Ом. Увогуле, людзі, якія крыху знаёмыя з шынай CAN, гэта людзі, якія крыху знаёмыя з ёй. Усе гэта ведаюць.
Існуе тры наступствы супраціўлення клем шыны CAN:
1. Палепшыць здольнасць супраць перашкод, дазволіць сігналу высокай частаты і нізкай энергіі хутка праходзіць;
2. Забяспечце хуткі перавод шыны ў схаваны стан, каб энергія паразітных кандэнсатараў расходавалася хутчэй;
3. Палепшыце якасць сігналу і размясціце яго на абодвух канцах шыны, каб паменшыць энергію адлюстравання.
1. Паляпшэнне здольнасці супраць перашкод
Шына CAN мае два станы: «відавочны» і «схаваны». «Выразны» азначае «0», «схаваны» азначае «1» і вызначаецца CAN-трансіверам. На малюнку ніжэй паказана тыповая дыяграма ўнутранай структуры CAN-трансівера, а таксама шыны падключэння Canh і Canl.
Калі шына ўключана відавочна, унутраныя Q1 і Q2 уключаны, і розніца ціску паміж кандэнсатарам і кандэнсатарам складае 0; калі Q1 і Q2 адключаны, Canh і Canl знаходзяцца ў пасіўным стане з розніцай ціску 0.
Калі ў шыне няма нагрузкі, значэнне супраціўлення розніцы ў схаваным часе вельмі вялікае. Унутраная МОП-транзістар знаходзіцца ў стане высокага супраціўлення. Знешнім перашкодам патрабуецца вельмі малая энергія, каб шына ўвайшла ў стан відавочнага напружання (мінімальнае напружанне агульнай часткі прыёмаперадатчыка. Толькі 500 мВ). У гэтым выпадку, калі ёсць перашкоды дыферэнцыяльнай мадэлі, на шыне будуць відавочныя ваганні, і гэтыя ваганні не змогуць іх паглынуць, што прывядзе да стварэння відавочнага становішча на шыне.
Такім чынам, каб палепшыць здольнасць схаванай шыны супраць перашкод, можна павялічыць супраціўленне дыферэнцыяльнай нагрузкі, а значэнне супраціўлення зрабіць як мага меншым, каб прадухіліць уздзеянне большай часткі шумавой энергіі. Аднак, каб пазбегнуць празмернага току ў шыне, значэнне супраціўлення не павінна быць занадта малым.
2. Забяспечце хуткі ўваход у схаваны стан
У яўным стане паразітны кандэнсатар шыны будзе зараджацца, і гэтыя кандэнсатары павінны быць разраджаны, калі яны вяртаюцца ў схаваны стан. Калі паміж CANH і Canl няма рэзістывальнай нагрузкі, ёмістасць можа разраджацца толькі за кошт дыферэнцыяльнага супраціўлення ўнутры трансівера. Гэты імпеданс адносна вялікі. Згодна з характарыстыкамі схемы RC-фільтра, час разраду будзе значна даўжэйшым. Мы дадалі кандэнсатар ёмістасцю 220 пФ паміж Canh і Canl трансівера для аналагавага тэсту. Хуткасць пазіцыянавання складае 500 кбіт/с. Форма хвалі паказана на малюнку. Зніжэнне гэтай хвалі з'яўляецца адносна працяглым станам.
Каб хутка разрадзіць паразітныя кандэнсатары шыны і забяспечыць хуткі пераход шыны ў схаваны стан, паміж CANH і Canl неабходна размясціць нагрузачны супраціў. Пасля дадання 60Ω рэзістар, формы сігналаў паказаны на малюнку. З малюнка відаць, што час, калі відавочнае вяртанне да спаду, скарачаецца да 128 нс, што эквівалентна часу ўстанаўлення відавочнасці.
3. Паляпшэнне якасці сігналу
Калі сігнал высокі пры высокай хуткасці пераўтварэння, энергія фронту сігналу будзе генераваць адлюстраванне сігналу, калі імпеданс не ўзгадняецца; геаметрычная структура папярочнага сячэння кабеля перадачы змяняецца, характарыстыкі кабеля таксама змяняюцца, і адлюстраванне таксама выклікае адлюстраванне. Сутнасць
Калі энергія адбіваецца, форма хвалі, якая выклікае адлюстраванне, накладваецца на зыходную форму хвалі, што і будзе ствараць гукавыя сігналы.
На канцы шыны хуткія змены імпедансу выклікаюць адлюстраванне энергіі на краі сігналу, і ў сігнале шыны генеруецца гук. Калі гук занадта вялікі, гэта паўплывае на якасць сувязі. На канец кабеля можна дадаць канцавы рэзістар з такім жа імпедансам, як і характарыстыкі кабеля, каб паглынуць гэтую частку энергіі і пазбегнуць узнікнення гуку.
Іншыя людзі правялі аналагавы тэст (малюнкі былі скапіяваныя мной), хуткасць пазіцыянавання складала 1 Мбіт/с, прыёмаперадатчыкі Canh і Canl падключылі каля 10 м вітых ліній, а транзістар быў падключаны да 120Ω рэзістар для забеспячэння схаванага часу пераўтварэння. Няма нагрузкі ў канцы. Форма сігналу канца паказана на малюнку, а нарастаючы фронт сігналу выглядае як званок.
Калі 120Ω Калі ў канцы скручанай лініі дадаецца рэзістар, форма сігналу канца значна паляпшаецца, і гук знікае.
Звычайна, у прамой тапалогіі абодва канцы кабеля з'яўляюцца і перадаючым, і прымаючым канцом. Таму на абодвух канцах кабеля неабходна дадаць па адным канцавым супраціўленні.
У рэальным працэсе прымянення шына CAN звычайна не мае ідэальнай канструкцыі тыпу шыны. Часта яна ўяўляе сабой змяшаную структуру тыпу шыны і тыпу зоркі. Стандартная структура аналагавай шыны CAN.
Чаму варта выбраць 120Ω?
Што такое імпеданс? У электратэхніцы перашкода для току ў ланцугу часта называецца імпедансам. Адзінкай вымярэння імпедансу з'яўляецца Ом, які часта выкарыстоўваецца як Z, што ўвасабляе сабой множны лік z = r+i (ωl –1/(ωв)). У прыватнасці, імпеданс можна падзяліць на дзве часткі: супраціўленне (рэальная частка) і электрычнае супраціўленне (віртуальная частка). Электрычнае супраціўленне таксама ўключае ёмістасць і сэнсарны супраціў. Ток, выкліканы кандэнсатарамі, называецца ёмістасцю, а ток, выкліканы індуктыўнасцю, называецца сэнсарным супраціўленнем. Імпеданс тут адносіцца да формы Z.
Характарыстычны імпеданс любога кабеля можна атрымаць эксперыментальна. На адным канцы кабеля ўсталяваны генератар прастакутных хваль, а другі канец падключаны да рэгуляванага рэзістара, і праз асцылограф назіраецца форма хвалі супраціўлення. Рэгулюйце велічыню супраціву, пакуль сігнал на супраціўленні не стане добрай прастакутнай хваляй без званочкаў: імпеданс супастаўляе сігнал і забяспечвае цэласнасць. У гэты момант значэнне супраціву можна лічыць адпаведным характарыстыкам кабеля.
Выкарыстоўвайце два тыповыя кабелі, якія выкарыстоўваюцца двума аўтамабілямі, каб скажаць іх у вітыя лініі, і імпеданс характарыстыкі можна атрымаць вышэйапісаным метадам каля 120ΩГэта таксама супраціўленне клем, рэкамендаванае стандартам CAN. Таму яно не разлічваецца на аснове фактычных характарыстык прамяня лініі. Вядома, ёсць азначэнні ў стандарце ISO 11898-2.
Чаму я павінен выбраць 0,25 Вт?
Гэта трэба разлічваць у спалучэнні з некаторымі няспраўнасцямі. Усе інтэрфейсы ЭБУ аўтамабіля павінны ўлічваць кароткае замыканне на сілкаванне і кароткае замыканне на зямлю, таму нам таксама трэба ўлічваць кароткае замыканне на крыніцу сілкавання шыны CAN. Згодна са стандартам, нам трэба ўлічваць кароткае замыканне на 18 В. Калі выказаць здагадку, што CANH кароткі на 18 В, ток будзе цячы да Canl праз супраціўленне клеммы, і з-за магутнасці 120Ω рэзістар 50 мА * 50 мА * 120Ω = 0,3 Вт. Улічваючы зніжэнне колькасці пры высокай тэмпературы, магутнасць супраціву на клемме складае 0,5 Вт.
Час публікацыі: 05 ліпеня 2023 г.
