總線電容過大問題的現象

 

如圖1所示
，CAN節點的電容會影響整個網絡的電容，電容越大邊沿越緩
，導致位采樣錯誤。

 

圖1

 

如圖2所示，是1M波特率的CAN信號在電容為120pf的情況下的下降沿
，下降時間為95.7ns。由於電容值小，所以圖2的波形與圖1相比更好，報文的傳輸也更穩定。

 

圖2

 

總線電容過大問題的原因

 

圖3是CAN收發器的結構圖
，CAN收發器為了實現CAN的仲裁與錯誤處理，隻能采用單向驅動的結構，導致CAN波形的上升沿有驅動，而下降沿是通過整條總線與終端電阻放電產生的，所以總線的終端電阻的第一作用是“放電”。

 

圖3

 

解決方案一：犧牲幅值法

 

減小終端電阻值，總線加快放電速度，以“犧牲幅值”的方法改善下降沿。注意

，如圖4所示，總並聯的終端電阻不得小於24歐，在線纜較細（導線衰減較大）時
，總並聯電阻要適當提高，才能保證差分幅值不小於0.9V的最低限度。

 

圖4

 

解決方案二：更換低電容，低直流電阻的導線

 

CAN的90%電容過大問題，都是導線引起的
，所以控製導線的電容是最重要的
，保證導線電容在40-70PF/m的範圍內，為性價比比較高的方案。如圖5所示
，是一張導線的參數圖，在選材的時候最好要到導線的參數圖
，這樣線材的好壞程度就一目了然了。

 

圖5

 

除此之外，如圖6所示
，導線的橫截麵積與直流電阻的阻值大小有關
，所以傳輸距離越長導線橫截麵積應該越大。

 

圖6

 

解決方案三：通過中繼器進行波形整形

 

通過圖7可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)
，波(bo)形(xing)在(zai)經(jing)過(guo)中(zhong)繼(ji)器(qi)之(zhi)前(qian)，由(you)於(yu)總(zong)線(xian)電(dian)容(rong)過(guo)大(da)，下(xia)降(jiang)沿(yan)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)緩(huan)，形(xing)成(cheng)了(le)鐮(lian)刀(dao)狀(zhuang)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)位(wei)采(cai)樣(yang)錯(cuo)誤(wu)。而(er)經(jing)過(guo)中(zhong)繼(ji)器(qi)後(hou)，報(bao)文(wen)波(bo)形(xing)經(jing)過(guo)整(zheng)形(xing)後(hou)重(zhong)新(xin)發(fa)出(chu)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)波(bo)形(xing)整(zheng)體(ti)情(qing)況(kuang)良(liang)好(hao)

，能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)報(bao)文(wen)的(de)正(zheng)常(chang)收(shou)發(fa)。

 

圖7

 

總結

 

麵對總線電容過大的情況，一般這三種方法就可以解決掉現場出現的問題，而在中繼器這一塊

，ZLG致遠電子生產的CAN隔離網橋中繼器集線器係列

，具有2/5/8個電氣隔離的CAN總線接口，能實現CAN-bus網絡的中繼功能。使用該係列產品可達到增加負載節點和延長通信距離的作用，實現網絡中繼擴容的功能。

 

 

 

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