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CAN总线 | 为什么CAN总线终端电阻如此重要?

作者:admin 浏览量:158 时间:2024-12-07

CAN总线终端电阻,顾名思义就是加在总线末端的电阻,它在CAN总线系统中扮演着至关重要的角色,尽管它体积小巧,但其功能不容小觑。终端电阻的主要作用体现在两个方面:
1.提高抗干扰能力:终端电阻能够加速总线的放电过程,使总线迅速进入隐性状态,从而增强系统的抗干扰性能。
2.提升信号质量:通过消除阻抗不连续和不匹配问题,终端电阻有助于提升整个总线的信号质量。
电阻
放电速度对比分析
为了展示终端电阻在放电速度上的影响,我们进行了一项模拟实验。
在CANH和CANL之间加入一个220pF的电容,以模拟位速率为500kbit/s的通信环境。结果显示,显性状态恢复到隐性状态的时间长达1.44μs,这在通信速率较高或寄生电容较大的情况下,将严重影响通信质量。
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为了确保总线能够快速放电并进入隐性状态,我们在CANH和CANL之间增加了一个60Ω的负载电阻。实验结果表明,显性状态恢复到隐性状态的时间缩短至128ns,与显性建立时间相匹配,显著提高了通信效率。
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信号质量提升
在总线线缆的末端,阻抗的急剧变化会导致信号边沿能量反射,从而在总线信号上产生振铃现象。如果振铃幅度过大,将对整个总线的通信质量造成影响。通过在电缆末端增加一个与线缆特征阻抗相匹配的终端电阻,可以吸收这部分能量,避免振铃的产生。
在另一项模拟实验中,我们以1Mbit/s的位速率,使用大约10米的双绞线连接收发器,并在收发器端接入120Ω的终端电阻以保证隐性转换时间。实验发现,当末端不加负载时,信号上升沿出现了振铃。
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而在双绞线末端增加一个120Ω的电阻后,末端信号波形得到明显改善,振铃现象消失。
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在直线型拓扑结构中,线缆两端既是发送端也是接收端,因此两端各需要增加一个终端电阻。下一期,我们将探讨如何高效调整主线上的终端电阻,以进一步提升CAN总线的性能。
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