為什么CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的終端電阻如此重要？
[導(dǎo)讀]CAN總線最遠(yuǎn)兩端一般會各加一個120歐姆的終端電阻，當(dāng)少一個或者不加的時候，會發(fā)生信號反射，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤，所以為了使終點(diǎn)阻抗保持連續(xù)，終端電阻一個都不能少。
CAN總線最遠(yuǎn)兩端一般會各加一個120歐姆的終端電阻，當(dāng)少一個或者不加的時候，會發(fā)生信號反射，引起電平變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤，所以為了使終點(diǎn)阻抗保持連續(xù)，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(fā)生光的反射和折射，電信號在阻抗不連續(xù)或者發(fā)生突變時，會發(fā)生電信號的反射。反射過程比較復(fù)雜，甚至可能發(fā)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(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤。
下面這個圖是前幾天一個客戶發(fā)來的測試圖，客戶反應(yīng)他們的CAN網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)信號傳輸不穩(wěn)定的狀況，沒找出問題所在，我們一起看一下。
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(tǒng)的終端電阻丟失了，客戶最后排查發(fā)現(xiàn)有一端的終端電阻虛接，導(dǎo)致阻抗不匹配，所以大家現(xiàn)場安裝的時候務(wù)必記住終端電阻一個都不能少。
終端電阻的作用：
2. 消除阻抗不連續(xù)和不匹配，提高信號質(zhì)量。
終端電阻與總線不匹配的災(zāi)難現(xiàn)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(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂，有時可以通訊，但極不穩(wěn)定，如圖2。圖2終端電阻過大造成信號幅值偏大，驅(qū)動力過大，信號出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，信號下降沿過緩，下降沿時間過長，嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致總線錯誤，如圖3。圖3在現(xiàn)場遇到以上情況，通過CANScope加上StressZ擴(kuò)展板并聯(lián)在被測總線上，首先進(jìn)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。
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(tǒng)的波形，是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢，根據(jù)實際情況合理調(diào)整終端阻值。
那么如何高效的調(diào)整終端阻值呢？
致遠(yuǎn)電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板，可以在物理層上進(jìn)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。
圖6 ZPS-CANFD
圖7 CANScope
圖8 CANStress配置界面RHL 阻值設(shè)置完成后，單擊開啟紅色鍵或者進(jìn)入菜單點(diǎn)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(tài)，判斷終端阻值是否匹配。
圖9 CAN波形界面
電信號在電纜中的傳播與光相似，光從空氣射入水中會發(fā)生光的反射和折射，電信號在阻抗不連續(xù)或者發(fā)生突變時，會發(fā)生電信號的反射。反射過程比較復(fù)雜，甚至可能發(fā)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(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤。
下面這個圖是前幾天一個客戶發(fā)來的測試圖，客戶反應(yīng)他們的CAN網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)信號傳輸不穩(wěn)定的狀況，沒找出問題所在，我們一起看一下。
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(tǒng)的終端電阻丟失了，客戶最后排查發(fā)現(xiàn)有一端的終端電阻虛接，導(dǎo)致阻抗不匹配，所以大家現(xiàn)場安裝的時候務(wù)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(jìn)入隱性狀態(tài)，提高抗干擾能力；
2. 消除阻抗不連續(xù)和不匹配，提高信號質(zhì)量。
終端電阻與總線不匹配的災(zāi)難現(xiàn)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(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂，有時可以通訊，但極不穩(wěn)定，如圖2。
圖2終端電阻過大造成信號幅值偏大，驅(qū)動力過大，信號出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，信號下降沿過緩，下降沿時間過長，嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致總線錯誤，如圖3。圖3在現(xiàn)場遇到以上情況，通過CANScope加上StressZ擴(kuò)展板并聯(lián)在被測總線上，首先進(jìn)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。 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(tǒng)的波形，是不是也存在阻抗不匹配的情況了呢，根據(jù)實際情況合理調(diào)整終端阻值。
那么如何高效的調(diào)整終端阻值呢？
致遠(yuǎn)電子的CANScope分析儀搭配StressZ 板，可以在物理層上進(jìn)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。
圖6 ZPS-CANFD
圖7 CANScope圖8 CANStress配置界面RHL 阻值設(shè)置完成后，單擊開啟紅色鍵或者進(jìn)入菜單點(diǎn)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(tài)，判斷終端阻值是否匹配。圖9 CAN波形界面 
下載文檔
