Zergatik da CAN bus terminalaren erresistentzia 120Ω?

CAN bus terminalaren erresistentzia 120 ohmiokoa da, oro har. Izan ere, diseinatzean, 60 ohm-ko bi erresistentzia-korda daude, eta, oro har, 120Ω-ko bi nodo daude autobusean. Funtsean, CAN autobus txiki bat ezagutzen duen jendea apur bat da. Denek dakite hau.

CAN bus terminalaren erresistentziaren hiru efektu daude:

1. Hobetu interferentziaren aurkako gaitasuna, utzi maiztasun handiko eta energia baxuko seinalea azkar joan;

2. Ziurtatu autobusa ezkutuko egoera batean azkar sartzen dela, kondentsadore parasitoen energia azkarrago joan dadin;

3. Hobetu seinalearen kalitatea eta jarri autobusaren bi muturretan islapen-energia murrizteko.

1. Hobetu interferentziaren aurkako gaitasuna

CAN autobusak bi egoera ditu: “esplizitua” eta “ezkutua”. "Espresiboak" "0" adierazten du, "ezkutuak" "1" adierazten du, eta CAN transzisoreak zehazten du. Beheko irudia CAN transceptor baten barne-egituraren diagrama tipikoa da, eta Canh eta Canl konexio-busa.

Autobusa esplizitua denean, barneko Q1 eta Q2 pizten dira, eta lataren eta lataren arteko presio-aldea; Q1 eta Q2 mozten direnean, Canh eta Canl egoera pasiboan daude 0-ko presio-diferentziarekin.

Autobusean kargarik ez badago, ezkutuko denboraren diferentziaren erresistentzia-balioa oso handia da. Barneko MOS hodia erresistentzia handiko egoera da. Kanpoko interferentziak oso energia txikia behar du autobusak esplizituan sartzeko (transceptoraren atal orokorraren gutxieneko tentsioa. 500 mv bakarrik). Une honetan, eredu diferentzialaren interferentziarik badago, bistako gorabeherak egongo dira autobusean, eta ez dago lekurik gorabehera horiek xurgatzeko, eta posizio esplizitua sortuko du autobusean.

Hori dela eta, ezkutuko autobusaren interferentziaren aurkako gaitasuna hobetzeko, karga-erresistentzia diferentziala handitu dezake eta erresistentzia-balioa ahalik eta txikiena da zarata-energia gehienen eragina saihesteko. Hala ere, gehiegizko korronte-busa esplizituan sar ez dadin, erresistentzia-balioa ezin da txikiegia izan.

2. Ziurtatu ezkutuko egoera azkar sartzen dela

Egoera esplizituan, autobusaren kondentsadore parasitoa kargatuko da, eta kondentsadore horiek ezkutuko egoerara itzultzean deskargatu behar dira. CANH eta Canl-en artean erresistentzia-kargarik jartzen ez bada, transzisorearen barruko erresistentzia diferentzialak soilik isuri dezake kapazitatea. Inpedantzia hau nahiko handia da. RC iragazki zirkuituaren ezaugarrien arabera, deskarga-denbora nabarmen luzeagoa izango da. 220pf-ko kondentsadorea gehitzen dugu transceptoraren Canh eta Canl-en artean proba analogikoa egiteko. Posizio-tasa 500 kbit/s da. Uhin forma irudian ageri da. Uhin forma honen gainbehera egoera nahiko luzea da.

Bus kondentsadore parasitoak azkar deskargatzeko eta autobusa ezkutuko egoeran azkar sartzen dela ziurtatzeko, karga-erresistentzia bat jarri behar da CANH eta Canl artean. 60Ω-ko erresistentzia gehitu ondoren, irudian agertzen dira uhin-formak. Irudiaren arabera, atzeraldirako itzulera esplizituak 128ns-ra murrizten dira, hau da, esplizitasunaren ezarpen denboraren baliokidea.

3. Hobetu seinalearen kalitatea

Seinalea bihurtze tasa altuan altua denean, seinalearen ertzaren energiak seinalearen isla sortuko du inpedantzia bat ez datorrenean; transmisio-kablearen ebakidura-egitura geometrikoa aldatzen da, kablearen ezaugarriak aldatu egingo dira orduan, eta islak islada ere eragingo du. Esentzia

Energia islatzen denean, isla eragiten duen uhin forma jatorrizko uhinarekin gainjartzen da, eta horrek kanpaiak sortuko ditu.

Bus kablearen amaieran, inpedantzia-aldaketa azkarrek seinalearen ertzaren energia islatzen dute, eta kanpaia autobusaren seinalean sortzen da. Txirrina handiegia bada, komunikazioaren kalitatean eragingo du. Kablearen amaieran kablearen ezaugarrien inpedantzia berdina duen terminal-erresistentzia gehi dakioke, energiaren zati hori xurgatu eta kanpaiak sortzea ekiditeko.

Beste pertsona batzuek proba analogikoa egin zuten (irudiak nik kopiatu nituen), posizio-tasa 1MBIT/s-koa zen, Canh eta Canl-ek 10m-ko lerro bihurritu inguru konektatu zituen eta transistorea 120Ω-ko erresistentziara konektatu zen ezkutuko bihurtze-denbora ziurtatzeko. Bukaeran kargarik ez. Irudian amaierako seinalearen uhin-forma erakusten da, eta seinalearen goranzko ertza kanpaia agertzen da.

120Ω-ko erresistentzia bat gehitzen bada bihurritutako lerro bihurriaren amaieran, amaierako seinalearen uhin-forma nabarmen hobetzen da eta kanpaia desagertzen da.

Orokorrean, lerro zuzeneko topologian, kablearen bi muturrak igorle eta hartzaileak dira. Horregatik, terminal-erresistentzia bat gehitu behar da kablearen bi muturretan.

Benetako aplikazio-prozesuan, CAN busa, oro har, ez da autobus motako diseinu perfektua. Askotan autobus mota eta izar motako egitura mistoa da. CAN bus analogikoaren egitura estandarra.

Zergatik aukeratu 120Ω? 

Zer da inpedantzia? Zientzia elektrikoan, zirkuituko korrontearen oztopoari inpedantzia deitzen zaio maiz. Inpedantzia-unitatea Ohm da, askotan Z-k erabiltzen duena, hau da z = r+i plurala (ωl – 1/(ωc)). Zehazki, inpedantzia bi zatitan bana daiteke, erresistentzia (zati errealak) eta erresistentzia elektrikoa (zati birtualak). Erresistentzia elektrikoak kapazitatea eta sentsorial erresistentzia ere barne hartzen ditu. Kondentsadoreek sortzen duten korronteari kapazitate deritzo, eta induktantziak eragindako korronteari sentsorial-erresistentzia. Hemen inpedantzia Z-ren moldeari dagokio.

Edozein kableren inpedantzia ezaugarria esperimentu bidez lor daiteke. Kablearen mutur batean, uhin karratu-sorgailu bat, beste muturra erresistentzia erregulagarri batera konektatuta dago eta erresistentziaren uhin-forma behatzen du osziloskopioaren bidez. Doitu erresistentzia-balioaren tamaina erresistentziaren seinalea kanpairik gabeko uhin karratu ona izan arte: inpedantzia bat etortzea eta seinalearen osotasuna. Une honetan, erresistentzia-balioa kablearen ezaugarriekin koherentetzat jo daiteke.

Erabili bi autok erabiltzen dituzten bi kable tipiko lerro bihurrietan distortsionatzeko, eta ezaugarrien inpedantzia 120Ω inguruko metodoaren bidez lor daiteke. Hau ere CAN estandarrak gomendatzen duen terminal-erresistentzia-erresistentzia da. Hori dela eta, ez da benetako lerro-izpiaren ezaugarrietan oinarrituta kalkulatzen. Noski, ISO 11898-2 arauan definizioak daude.

Zergatik aukeratu behar dut 0,25W?

Hau hutsegite egoera batzuekin batera kalkulatu behar da. Autoaren ECUaren interfaze guztiek korronterako zirkuitu laburrak eta lurrerako zirkuitu laburrak kontuan hartu behar dituzte, beraz, CAN busaren elikaduraren zirkuitu laburra ere kontuan hartu behar dugu. Estandarraren arabera, zirkuitu laburra 18V-ra kontuan hartu behar dugu. CANH 18V-era laburra dela suposatuz, korrontea Canl-era igaroko da terminal-erresistentziaren bidez, eta ondorioz 120Ω-ko erresistentziaren potentzia 50mA*50mA*120Ω = 0,3W da. Tenperatura altuan kopuruaren murrizketa kontuan hartuta, terminalaren erresistentziaren potentzia 0,5W-koa da.