مقاومة طرف ناقل CAN عادةً ما تكون ١٢٠ أوم. في الواقع، عند التصميم، يوجد سلسلتان من المقاومة بجهد ٦٠ أوم، وعادةً ما تحتوي الناقلة على عقدتين بجهد ١٢٠ أوم. باختصار، من لديه معرفة بسيطة بناقل CAN يكون قليلًا. الجميع يعرف هذا.
هناك ثلاثة تأثيرات لمقاومة محطة ناقل CAN:
1. تحسين القدرة المضادة للتداخل، والسماح للإشارة ذات التردد العالي والطاقة المنخفضة بالمرور بسرعة؛
2. تأكد من دخول الحافلة بسرعة إلى حالة مخفية، بحيث تنتقل طاقة المكثفات الطفيلية بشكل أسرع؛
3. تحسين جودة الإشارة ووضعها على طرفي الناقل لتقليل طاقة الانعكاس.
1. تحسين القدرة على مكافحة التداخل
لناقل CAN حالتان: "صريح" و"مخفي". "مُعبّر" يُمثل "0"، و"مخفي" يُمثل "1"، ويُحدده جهاز الإرسال والاستقبال CAN. يوضح الشكل أدناه مخططًا نموذجيًا للهيكل الداخلي لجهاز الإرسال والاستقبال CAN، وناقلي الاتصال Canh وCanl.
عندما تكون الحافلة صريحة، يتم تشغيل Q1 و Q2 الداخليين، وفرق الضغط بين العلبة والعلبة؛ عندما يتم قطع Q1 و Q2، تكون Canh و Canl في حالة سلبية مع فرق ضغط يبلغ 0.
في حال عدم وجود حمل في الناقل، تكون قيمة مقاومة فرق الزمن الخفي كبيرة جدًا. أنبوب MOS الداخلي في حالة مقاومة عالية. يتطلب التداخل الخارجي طاقة صغيرة جدًا لتمكين الناقل من الدخول إلى الوضع الصريح (الحد الأدنى لجهد القسم العام لجهاز الإرسال والاستقبال، 500 ميلي فولت فقط). في هذه الحالة، في حال وجود تداخل نموذجي تفاضلي، ستكون هناك تقلبات واضحة على الناقل، ولن يكون هناك مجال لامتصاص هذه التقلبات، مما سيؤدي إلى إنشاء موضع صريح عليه.
لذلك، لتعزيز قدرة الناقل المخفي على مقاومة التداخل، يُمكن زيادة مقاومة الحمل التفاضلية، مع الحفاظ على قيمة مقاومة صغيرة قدر الإمكان لمنع تأثير معظم طاقة الضوضاء. ومع ذلك، لتجنب دخول تيار زائد إلى الناقل الصريح، يجب ألا تكون قيمة المقاومة صغيرة جدًا.
2. تأكد من الدخول بسرعة إلى الحالة المخفية
خلال الحالة الصريحة، يُشحن المكثف الطفيلي للناقل، ويجب تفريغ هذه المكثفات عند عودتها إلى الحالة المخفية. في حال عدم وجود حمل مقاومة بين CANH وCanl، لا يُمكن تفريغ السعة إلا بواسطة المقاومة التفاضلية داخل جهاز الإرسال والاستقبال. هذه المقاومة كبيرة نسبيًا. ووفقًا لخصائص دائرة مرشح RC، سيكون وقت التفريغ أطول بكثير. نضيف مكثفًا بسعة 220 بيكو فاراد بين Canh وCanl لجهاز الإرسال والاستقبال للاختبار التناظري. معدل التموضع هو 500 كيلوبت/ثانية. يظهر الشكل الموجي. يُعد انخفاض هذا الشكل الموجي حالة طويلة نسبيًا.
لتفريغ مكثفات الناقل الطفيلية بسرعة وضمان دخول الناقل إلى الحالة المخفية بسرعة، يجب وضع مقاومة حمل بين CANH وCanl. بعد إضافة 60Ω المقاومة، كما هو موضح في الشكل. من الشكل، يُقلص زمن العودة الصريحة إلى الانكماش إلى ١٢٨ نانوثانية، وهو ما يعادل زمن تثبيت الصراحة.
3. تحسين جودة الإشارة
عندما تكون الإشارة عالية بمعدل تحويل مرتفع، فإن طاقة حافة الإشارة ستولد انعكاسًا للإشارة عندما لا تتطابق المعاوقة؛ ويتغير الهيكل الهندسي للمقطع العرضي لكابل النقل، وستتغير خصائص الكابل بعد ذلك، وسيؤدي الانعكاس أيضًا إلى انعكاس.
عندما تنعكس الطاقة، يتم فرض شكل الموجة الذي يسبب الانعكاس مع شكل الموجة الأصلي، مما سيؤدي إلى إنتاج الأجراس.
في نهاية كابل الناقل، تؤدي التغيرات السريعة في المعاوقة إلى انعكاس طاقة حافة الإشارة، وينشأ صوت جرس على إشارة الناقل. إذا كان الجرس كبيرًا جدًا، فسيؤثر ذلك على جودة الاتصال. يمكن إضافة مقاومة طرفية بنفس معاوقة خصائص الكابل إلى نهاية الكابل، لامتصاص هذا الجزء من الطاقة وتجنب إصدار صوت جرس.
أجرى أشخاص آخرون اختبارًا تناظريًا (تم نسخ الصور بواسطةي)، وكان معدل الموضع 1 ميجا بايت/ثانية، وتم توصيل جهاز الإرسال والاستقبال Canh وCanl بحوالي 10 أمتار من الخطوط الملتوية، وتم توصيل الترانزستور بـ 120Ω مقاوم لضمان زمن تحويل مخفي. لا يوجد حمل في النهاية. يظهر شكل موجة الإشارة النهائية في الشكل، وتظهر حافة الإشارة الصاعدة على شكل جرس.
إذا كان 120Ω يتم إضافة المقاوم في نهاية الخط الملتوي، ويتم تحسين شكل موجة الإشارة النهائية بشكل كبير، ويختفي الجرس.
عمومًا، في طوبولوجيا الخط المستقيم، يكون طرفا الكابل مرسلين ومستقبلين. لذلك، يجب إضافة مقاومة طرفية واحدة لكلا طرفي الكابل.
في عملية التطبيق الفعلية، لا يُعدّ ناقل CAN عادةً التصميم الأمثل لنوع الناقل. في كثير من الأحيان، يكون هيكله مزيجًا من نوع الناقل ونوع النجمة. الهيكل القياسي لناقل CAN التناظري.
لماذا تختار 120Ω?
ما هي المعاوقة؟ في علم الكهرباء، يُطلق على العائق الذي يعترض التيار في الدائرة اسم المعاوقة. وحدة المعاوقة هي الأوم، والتي تُستخدم عادةً في Z، وهي جمع z = r+i (ωl -1/(ωج). تحديدًا، يمكن تقسيم المعاوقة إلى قسمين: المقاومة (الأجزاء الحقيقية) والمقاومة الكهربائية (الأجزاء الافتراضية). تشمل المقاومة الكهربائية أيضًا السعة والمقاومة الحسية. يُسمى التيار الناتج عن المكثفات بالسعة، ويُسمى التيار الناتج عن المحاثة بالمقاومة الحسية. تشير المعاوقة هنا إلى قالب Z.
يمكن الحصول على المعاوقة المميزة لأي كابل بالتجارب. يُوصَل أحد طرفي الكابل بمولد موجة مربعة، بينما يُوصَل الطرف الآخر بمقاوم قابل للتعديل، ويُراقَب شكل الموجة على المقاومة عبر راسم الذبذبات. اضبط قيمة المقاومة حتى تصبح الإشارة على المقاومة موجة مربعة جيدة خالية من الجرس: مطابقة المعاوقة وسلامة الإشارة. عندها، يمكن اعتبار قيمة المقاومة متوافقة مع خصائص الكابل.
استخدم كابلين نموذجيين يستخدمهما سيارتان لتشويههما في خطوط ملتوية، ويمكن الحصول على معاوقة الميزة بالطريقة المذكورة أعلاه والتي تبلغ حوالي 120Ωهذه أيضًا هي مقاومة الطرفية الموصى بها وفقًا لمعيار CAN. لذلك، لا تُحسب بناءً على خصائص حزمة الخط الفعلية. بالطبع، توجد تعريفات في معيار ISO 11898-2.
لماذا يجب علي اختيار 0.25 واط؟
يجب حساب ذلك مع مراعاة بعض حالات الأعطال. يجب أن تأخذ جميع واجهات وحدة التحكم الإلكترونية للسيارة في الاعتبار قصر الدائرة الكهربائية وقصر الدائرة الكهربائية على الأرض، لذا يجب أيضًا مراعاة قصر الدائرة الكهربائية لمصدر طاقة ناقل CAN. وفقًا للمعيار، يجب مراعاة قصر الدائرة الكهربائية إلى 18 فولت. بافتراض أن ناقل CANH قصر إلى 18 فولت، سيتدفق التيار إلى Canl عبر المقاومة الطرفية، ونتيجةً لقوة 120 فولت،Ω المقاومة هي 50 مللي أمبير * 50 مللي أمبير * 120Ω = ٠٫٣ واط. مع مراعاة انخفاض الكمية عند درجة حرارة عالية، تكون قدرة المقاومة الطرفية ٠٫٥ واط.
وقت النشر: 05-07-2023
