浙江11选5走势图:CAN及485總線中終端電阻的作用

  • 2019-05-24 09:57
  • 來源:電車資源EV江湖

摘要:終端電阻的存在就是為了消除在通信電纜中的信號反射而存在的,因此總線都需要增加終端電阻?但實際并非如此!本篇文章為大家深度解析CAN/RS-485總線的終端電阻設置。

十一运夺金走势图 www.xcghd.icu 【電車資源EV江湖 ZLG致遠電子】簡單的來說,終端電阻的存在就是為了消除在通信電纜中的信號反射而存在的,因此總線都需要增加終端電阻?但實際并非如此!在某些情況下終端電阻可能會影響信號質量,本篇文章為大家深度解析CAN/RS-485總線的終端電阻設置。

如果我們查詢百度百科,終端電阻的檔案似乎十分清白:

CAN及485總線中終端電阻的作用

仿佛在通訊鏈路的首末兩端加上這樣一個法寶,即可避免信號的反射,使信號的傳播更為順暢。這樣說雖然沒有錯誤,但仍有些細枝末節沒能捋出頭緒。下面讓我們來看看CAN總線和485總線中終端電阻的情況如何?

一、CAN總線:

CAN及485總線中終端電阻的作用

CAN總線中,終端電阻是必不可少的。它存在的意義主要包括兩點:可以確保電平快速進入隱性狀態;提升信號質量。

1、確保電平快速進入隱性狀態

在顯性狀態期間,總線的寄生電容會被充電,而在恢復到隱性狀態時,這些電容需要放電。如果CANH、CANL之間沒有放置任何阻性負載,電容只能通過收發器內部的差分電阻放電。我們在收發器的CANH、CANL之間加入一個220PF的電容進行模擬試驗,位速率為500kbit/s,波形如下圖所示。

CAN及485總線中終端電阻的作用

CAN總線 220pf無終端電阻

CAN及485總線中終端電阻的作用

CAN總線 220pf增加終端電阻

2、提高信號質量

信號在較高的轉換速率情況下,信號邊沿能量遇到阻抗不匹配時,會產生信號反射;傳輸線纜橫截面的幾何結構發生變化,線纜的特征阻抗會隨之變化,也會造成反射。

在總線線纜的末端,阻抗急劇變化導致信號邊沿能量反射,總線信號上會產生振鈴,若振鈴幅度過大,就會影響通信質量。在線纜末端增加一個與線纜特征阻抗一致的終端電阻,可以將這部分能量吸收,避免振鈴的產生,如下圖所示。

CAN及485總線中終端電阻的作用

CAN總線無終端電阻

CAN及485總線中終端電阻的作用

CAN總線增加終端電阻

二、485總線

CAN及485總線中終端電阻的作用

1、RS-485總線增加終端電阻好處

485總線設置終端電阻主要是為了用來抑制信號的反射。

提高信號質量組建RS-485總線網絡時,通常使用特性阻抗為120Ω的屏蔽雙絞線,由于RS-485收發器輸入阻抗一般較高(例如RSM485ECHT輸入阻抗為96kΩ,最多可連接256個節點),在信號傳輸到總線末端時會由于受到的瞬時阻抗發生突變(以RSM485ECHT為例,阻抗由120Ω變為96kΩ),導致信號發生反射,影響信號的質量。RSM485ECHT在1200m,500kbps通信速率的情況下不加終端電阻和加終端電阻的波形如下圖所示,終端電阻明顯改善了信號的質量。

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 500kbps不加終端電阻

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 500kbps 加終端電阻

2、RS-485增加終端電阻的問題

終端電阻雖然可以提高信號質量,但還具有以下幾個問題:

1) 降低了驅動信號的幅值

RS-485總線上的負載越大,RS-485收發器輸出差分電壓幅值越低,RSM485ECHT在5m,500kbps的情況下不加終端電阻和加終端電阻的波形如下圖所示。

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 5m 500kbps 不加終端

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 5m 500kbps 加終端

2) 增大了通信線上的壓降

增加終端電阻使通信線纜上的電流增大,產生了較大的壓差,降低了接收端的信號幅值。RSM485ECHT在1200m,115.2kbps首端和末端的信號波形如下圖所示(0.75mm2通信線),末端信號與首端信號相比下降了0.7V左右。

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 115.2kbps 加終端電阻 首端波形

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 115.2kbps 加終端電阻 末端波形

3) 增大了收發器的功耗

增加終端電阻對于接收狀態時的工作電流影響不大,但會大大增加驅動狀態時的工作電流。以RSM485ECHT為例,RSM485ECHT處于接收狀態時工作電流為20mA左右,在驅動狀態不加終端電阻時工作電流為27mA左右,在驅動狀態加終端電阻時工作電流為83mA左右,可以看出終端電阻大大增加了RS-485收發器的功耗,對于有功耗要求的應用場合,應謹慎使用終端電阻。

3、RS-485終端電阻設置

1)通信速度低或者通信距離近的情況下建議不加終端電阻。

通信速度低或者通信距離近的情況下,信號反射對通信信號的影響不大,而且不加終端電阻可以大大降低功耗,并且通過加較大上下拉電阻值即可保證RS-485總線空閑時具有較高的差分電壓幅值,提高了通信的可靠性。

2)通信距離較長且通信速度較快,對信號質量要求較高的情況。

此時可以增加終端電阻,防止阻抗突變引起的信號反射問題,提高信號質量,但應確保在總線空閑時總線的差分電壓不處于門限電平范圍內。

3)對功耗有要求且通信距離較長的情況。

反射信號在總線上來回反彈,反射信號會逐漸消耗掉。

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 9600bps 不加終端 首端波形

CAN及485總線中終端電阻的作用

RSM485ECHT 1200m 9600bps 不加終端 末端波形

三、總結

對于CAN總線而言,為保證通訊的穩定性,必須增設終端電阻;RS-485總線不一樣。終端電阻的設置需要根據情況而設置,在設計建議預留終端電阻位置或者使用致遠電子隔離收發器系列產品,能有效解決總線干擾、通信異常等問題。與傳統的設計相比,其內置完整的隔離DC-DC電路、信號隔離電路、總線收發電路以及防護電路,具備更高的集成度與可靠性,適用于需要高穩定性通訊的場合,能夠有效幫助您提升總線通信防護等級。

CAN及485總線中終端電阻的作用

(來源:電車資源EV江湖 ZLG致遠電子)

本文由電車資源【EV江湖】作者撰寫,觀點僅代表個人,不代表電車資源。

電車資源自媒體平臺——EV江湖致力于打造新能源汽車產業生態與消費生態結合的新模式自媒體平臺。我們以嚴謹而開放的態度,誠邀各路豪杰,探討新能源汽車發展之路,見證產業發展一路風云(點擊進入EV江湖),聯系電話:0755-82433081 ,微信:314585903。

網友評論文明上網理性發言,請遵守評論服務協議
賬號登錄注冊后參與評論

技術文章 電池包Pack、BMS測試方法匯總

電池包本體測試一般在DV/PV(設計驗證/生產驗證)階段進行,其中包含溫度測試、機械測試、外部環境模擬測試、低壓電氣測試、電磁兼容測試、電氣安全測試、電池性能測試、濫用試驗測試等等。
關鍵字: 電池包 測試
2019-08-07

技術文章 驅動電機控制器--NVH提升技術

電動汽車的NVH即噪聲、振動以及平順性品質越發受到關注,不良的NVH品質會降低駕駛員的主觀駕乘體驗,電動汽車由于其本身的低阻尼、高轉速特性,其NVH問題在某些方面相比于內燃機汽車更為突出。
關鍵字: 電動汽車 NVH
2019-08-06

技術文章 鋰電池自放電影響因素及測量方法

鋰離子電池自放電反應不可避免,其存在不僅導致電池本身容量的減少,還嚴重影響電池的配組及循環壽命。鋰離子電池的自放電率一般為每月2%~5%,可以完全滿足單體電池的使用要求。
關鍵字: 鋰離子電池 容量
2019-08-05

技術文章 全方位解析動力電池技術路線

全方位解析動力電池技術路線
關鍵字: 動力電池
2019-07-30

技術文章 淺析純電動汽車高壓配電系統開發方法

文章針對純電動汽車在使用過程中高壓系統出現各種故障的問題,基于車輛各個高壓部件的規格,淺析高壓配電系統中各個核心零部件的選型方法,最終形成整個高壓配電系統方法,為整車高壓配電系統開發提供參考。
2019-07-29
電車資源2019年活動排期
關閉
東風俊風純電動物流車秒殺
pt电子是什么意思 6码五期倍投 单机通比牛牛下载 pk10官网开奖号码 大乐透技巧规律和口诀 炸金花百人场什么 体云南时时开奖结果查询 博彩神算王 重庆时时开彩结果 大乐透玩法中奖规则表 抢庄牛牛技巧提前看牌 pk10免费辅助软件安卓 飞艇防连挂计划 重庆时时黑马人工计划 皇冠彩票网一现金投注 时时彩最新开奖结果