CAN veriyolu neden sonlandırıcı direnç olarak 120 ohm'luk bir direnç kullanıyor, başka bir değer kullanmıyor?

CAN veriyolunda sonlandırma dirençlerinin kullanılmasının nedenlerini ve ne kadar önemli olduğunu biliyorum.

Ama neden 120 ohm? Bu değer nasıl ortaya çıktı? 120 ohm kullanmak için herhangi bir özel sebep var mı?

Burada oyundaki daha derin fiziği anlamak için İletim Hattı Teorisi'ne aşina olmanız gerekir . Yani, işte üst düzey genel bakış:

Sisteminiz için ne kadar önemli sonlandırma, veri yolu kablolarının ne kadar uzun olduğuna göre neredeyse yalnızca belirlenir. Burada uzunluk dalga boyları cinsinden belirlenir. Eğer veri yolunuz 10'un üzerindeki bir dalga boyundan daha kısaysa, sonlandırma ilgisizdir (pratik olarak) çünkü bir empedans uyumsuzluğundan kaynaklanan yansımalar sönmek için bolca zaman vardır.

Dalga boylarında tanımlanan uzunluk ilk karşılaşmada tuhaf bir birimdir. Standart birimlere dönüştürmek için dalganın hızını ve frekansını bilmeniz gerekir. Hız, içinden geçtiği ortamın ve ortamı çevreleyen ortamın bir fonksiyonudur. Genellikle bu, malzemenin dielektrik sabiti ile oldukça iyi bir şekilde tahmin edilebilir ve bu ortamı çevreleyen boş alan varsayar.

Frekans biraz daha ilginç. Dijital sinyaller için (CAN'dakiler gibi), dijital sinyaldeki maksimum frekansla ilgileniyorsunuz. Bu, f, maks = 1 / (2 * Tr) ile yaklaşık olarak hesaplanır; buradaki Tr, yükselme süresidir (nihai voltaj seviyesinin% 30 ila% 60'ı, konservatif olarak tanımlanmıştır).

Neden 120'sinde tasarım sadece fiziksel boyutla sınırlı bir fonksiyondur. Hangi değeri geniş bir aralıkta topladıkları özellikle önemli değildir (örneğin, 300 Ohm ile gidebilirler). Ancak, ağdaki tüm cihazların veri yolu empedansına uyması gerekir, bu nedenle CAN standardı yayınlandıktan sonra daha fazla tartışma yapılamaz.

İşte yayına bir referans (Thanks @MartinThompson).

Bu tip CAN veriyolunun, bir çift bükümlü tel tarafından uygulanması amaçlanmıştır. Belirsiz bükümlü çiftin iletim hattı empedansı kesin değildir, ancak 120 Ω, CAN için yaygın olarak kullanılan nispeten büyük teller için çoğu zaman yakın olacaktır.

Dirençlerin CAN'ta da başka bir işlevi vardır. CAN'ı diferansiyel çifti olarak uygulanan açık kollektör veriyolu olarak düşünebilirsiniz. Toplam 60 Ω, CAN veriyolunun pasif bir araya getirilmesidir. Hiçbir şey otobüsü sürerken, iki çizgi, aralarındaki 60 due nedeniyle aynı voltajdadır. Veri yolunu baskın duruma getirmek için, bir düğüm toplam 1.8 V diferansiyel sinyal için her biri yaklaşık 900 mV olan hatları ayırır. Otobüs asla aktif olarak resesif durumuna yönlendirilmez, bırak gitsin. Bu, hatlar arasındaki direncin yeterince düşük olması gerektiği anlamına gelir; böylece hatlar, bit zamanının bir kısmını boşta durumuna geri döndürür.

Gerçek CAN standardının, bu baskın ve resesif durumlara sahip olması dışında fiziksel katman hakkında hiçbir şey söylemediğini unutmayın. Örneğin bir CAN veri yolunu tek uçlu açık kollektör hattı olarak uygulayabilirsiniz. Düşündüğünüz diferansiyel veri yolu CAN ile çok yaygın bir şekilde kullanılır ve ortak Microchip MCP2551 gibi çeşitli üreticilerin veri yolu sürücü yongalarında bulunur.

CAN Bus diferansiyel bir veriyoludur. Her bir diferansiyel tel çifti bir iletim hattıdır. Temel olarak, sonlandırma direnci, yansımayı önlemek için iletim hattının Karakteristik Empedansı ile eşleşmelidir . CAN veriyolu 120Ω nominal karakteristik hat empedansına sahiptir. Bu nedenle, veri yolunun her bir ucunda 120Ω'lik tipik sonlandırma direnci değeri kullanıyoruz.