Схема расположения шины CAN

Я пытаюсь разработать узел шины CAN. Шина CAN должна быть разделена на 120 Ом, по 60 Ом на каждую линию.

Поэтому я попытался с помощью этой статьи рассчитать характеристическое сопротивление 60 Ом для копланарной полосы, соединяющей CAN-трансивер с кабелем витой пары, средой CAN-шины. Но почему-то я не могу получить разумные значения для этой настройки. Я достигаю 60 Ом только с размерами, слишком маленькими или слишком большими для производства.

Каков наилучший подход к подключению CAN-трансивера к кабелю витой пары с учетом разводки печатной платы?

Редактировать: я думаю, тогда я пойду методом проб и ошибок. Но как бы я решил это теоретически? С устройствами USB3.0 я столкнулся бы с той же проблемой, если бы не имел возможности проверить часть сигнала.

Как показывают приведенные ниже ответы, эффекты линии передачи не являются критичными, когда речь идет о схеме CAN. Что я бы минимизировал на конце узла, так это длину шлейфа и, возможно, добавил бы площадь для синфазного дросселя или аналогичного устройства на случай, если вы столкнетесь с проблемами EMI / EMC в будущем.

Ответы (3)

Вы путаетесь в импедансе. Тип CAN, который вы, по-видимому, используете, реализован в виде витой пары с сопротивлением примерно 120 Ом. Вот почему на каждом конце есть резистор 120 Ом. Это означает, что для драйвера шина выглядит как 60 Ом, но сама линия передачи по-прежнему имеет сопротивление 120 Ом. Поскольку водители ездят где-то посередине кабеля, они, по сути, управляют двумя отдельными линиями передачи, по одной в каждом направлении.

В любом случае, как говорили другие, не беспокойтесь об этом. Поместите микросхему приемопередатчика CAN как можно ближе к разъему шины CAN или там, где линии шины припаяны к плате, и это не будет иметь значения.

Учитывайте длину волны. Максимальная скорость передачи данных CAN составляет 1 МГц. Скажем, чтобы получить достаточно квадратные края, вам нужно до 10-й гармоники, то есть 10 МГц. Скорость света 300 мм/с, то есть 30 м на частоте 10 МГц. Предположим, что скорость распространения по линии передачи составляет половину скорости света, то есть 15 м. Даже если все это не так на порядок (или вы хотели довести до 100-й гармоники), это все равно будет длина волны 1,5 м. 1 дюйм — это большое расстояние между разъемом и микросхемой приемопередатчика CAN, но даже это составляет всего 1,7% длины волны.

Другими словами, у вас есть сосредоточенная система, если вы действительно не изо всех сил делаете что-то глупое. Не беспокойтесь об этом.

Вы выбиваете себя из колеи без уважительной причины. CANBus с максимальной скоростью передачи данных 1 МГц в значительной степени невосприимчив к проблемам с подключением печатной платы. Несколько дюймов несоответствия на печатной плате просто не учитываются в схеме вещей. Например , даже на частоте 1 МГц длина шлейфа до каждой физической единицы может составлять фут, и эффект такого шлейфа намного больше, чем дюйм или два печатной платы.

Во что бы то ни стало, поместите микросхему приемопередатчика как можно ближе к разъему и уделите некоторое внимание сопротивлению трассы, просто чтобы все было правильно, но на самом деле трудно испортить CANBus с помощью обычных печатных плат, что является одним из них. причина, по которой он такой прочный.

Рабочая частота шины CAN не так высока, как во многих критических приложениях, где требуется компоновка с контролем импеданса, таких как USB3, SATA или PCIe. По этой причине проще всего разместить приемопередатчик шины CAN непосредственно рядом с точкой подключения. Расположите все соединения Signal+ и Signal- так, чтобы они были симметричными и имели одинаковую длину пути (но также короткие) до точки соединения, и все будет в порядке.

Также примите во внимание, что токи, необходимые для смещения значений согласующего резистора, предполагают, что вы можете использовать более широкие дорожки, чем те, которые вы можете использовать для плотной части схемы. Например, если вы использовали дорожки шириной 4 мил для плотной конструкции, вы можете захотеть использовать дорожки шириной 10 или 15 мил для соединений в зоне сигнальных и согласующих резисторов шины CAN.