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          為什么CAN-bus網絡的終端電阻如此重要?

          發布時間:2021-11-09 來源:ZLG 責任編輯:wenwei

          【導讀】CAN總線最遠兩端一般會各加一個120歐姆的終端電阻,當少一個或者不加的時候,會發生信號反射,引起電平變化,導致數據傳輸出現錯誤,所以為了使終點阻抗保持連續,終端電阻一個都不能少。


          電信號在電纜中的傳播與光相似,光從空氣射入水中會發生光的反射和折射,電信號在阻抗不連續或者發生突變時,會發生電信號的反射。反射過程比較復雜,甚至可能發生多次反射,反射的信號可能會混淆在正常信號上,引起電平變化,導致數據傳輸出現錯誤。


          下面這個圖是前幾天一個客戶發來的測試圖,客戶反應他們的CAN網絡最近出現信號傳輸不穩定的狀況,沒找出問題所在,我們一起看一下。


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          圖1 阻抗不匹配


          通過波形圖來看,CAN差分信號振蕩非常明顯,診斷是他們系統的終端電阻丟失了,客戶最后排查發現有一端的終端電阻虛接,導致阻抗不匹配,所以大家現場安裝的時候務必記住終端電阻一個都不能少。


          終端電阻的作用:


          1. 加快放電,使總線快速進入隱性狀態,提高抗干擾能力;

          2. 消除阻抗不連續和不匹配,提高信號質量。


          終端電阻與總線不匹配的災難現場


          了解了終端電阻的作用,那對CAN總線有什么實際影響呢?


          終端電阻過小造成信號幅值偏小,信號在采樣時無法辨別高低電平,導致整個網絡數據混亂,有時可以通訊,但極不穩定,如圖2。


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          圖2


          終端電阻過大造成信號幅值偏大,驅動力過大,信號出現過沖現象,信號下降沿過緩,下降沿時間過長,嚴重的情況直接導致總線錯誤,如圖3。


          32.jpg

          圖3


          在現場遇到以上情況,通過CANScope加上StressZ擴展板并聯在被測總線上,首先進行模擬電阻測試,找到與總線阻抗匹配的阻值,然后加在總線末端,信號正常,如圖4。


          33.jpg

          圖4


          所以最后再次提醒大家CAN總線末端保證終端電阻一個都不能少的同時再檢測一下系統的波形,是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢,根據實際情況合理調整終端阻值。


          那么如何高效的調整終端阻值呢?


          致遠電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板,可以在物理層上進行終端電阻匹配、CAN總線短路、斷路以及模擬總線長度等多種測試。


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          圖6 ZPS-CANFD


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          圖7 CANScope


          36.jpg

          圖8 CANStress配置界面


          RHL 阻值設置完成后,單擊開啟紅色鍵或者進入菜單點擊“模擬干擾”下面的開啟。之后返回 CAN 示波器,可通過查看 CAN 總線電平信號狀態,判斷終端阻值是否匹配。


          37.jpg

          圖9 CAN波形界面


          來源:ZLG致遠電子



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