CAN 버스가 120ohm 저항을 종단 저항으로 사용하고 다른 값을 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?

CAN 버스 에서 종단 저항을 사용하는 이유 와 그 중요성을 알고 있습니다.

그런데 왜 120 옴? 이 가치는 어떻게 나타 났습니까? 120ohm을 사용해야하는 특별한 이유가 있습니까?

여기에서 사용되는 더 깊은 물리학을 이해하려면 전송선 이론 에 익숙해야합니다 . 즉, 높은 수준의 개요는 다음과 같습니다.

시스템에 대한 종단이 얼마나 중요한지는 버스 와이어의 길이에 따라 거의 독점적으로 결정됩니다. 여기서 길이는 파장에 의해 결정됩니다. 버스가 10 이상 1 파장보다 짧은 경우, 임피던스 불일치로 인한 반사가 사라질 시간이 많기 때문에 종단은 관련이 없습니다 (실제로).

파장으로 정의 된 길이는 처음 만나면 이상한 단위입니다. 표준 단위로 변환하려면 파도의 속도와 주파수를 알아야합니다. 속도는 매체가 이동하는 매체와 매체를 둘러싼 환경의 기능입니다. 일반적으로 이것은 재료의 유전 상수를 통해 그리고 매체를 둘러싼 자유 공간을 가정하여 상당히 잘 추정 될 수 있습니다.

주파수가 조금 더 흥미 롭습니다. 디지털 신호 (예 : CAN 신호)의 경우 디지털 신호의 최대 주파수가 중요합니다. 이는 f, max = 1 / (2 * Tr)에 의해 대략적으로 근사되며 여기서 Tr은 상승 시간입니다 (최종 전압 레벨의 30 % -60 %, 보수적으로 정의 됨).

120은 왜 물리적 크기에 의해 제한된 디자인의 기능입니다. 넓은 범위 내에서 어떤 값을 선택했는지는 특별히 중요하지 않습니다 (예 : 300 Ohms로 갈 수 있음). 그러나 네트워크의 모든 장치는 버스 임피던스를 준수해야하므로 CAN 표준이 게시되면 더 이상 논쟁의 여지가 없습니다.

다음 은 출판물에 대한 참조입니다 (감사합니다 @MartinThompson).

이러한 유형의 CAN 버스는 꼬인 전선 쌍으로 구현됩니다. 지정되지 않은 트위스트 페어의 전송 라인 임피던스는 정확하지 않지만 CAN에 일반적으로 사용되는 비교적 큰 와이어의 경우 120 Ω이 대부분 가깝습니다.

저항은 또한 CAN에서 다른 기능을 가지고 있습니다. CAN을 차동 쌍으로 구현 된 오픈 콜렉터 버스로 생각할 수 있습니다. 총 60Ω은 CAN 버스의 수동 풀다운입니다. 버스를 구동하는 것이 없으면 두 라인은 60Ω으로 인해 같은 전압에 있습니다. 버스를 주요 상태로 구동하기 위해 노드는 총 1.8V 차동 신호를 위해 각 라인을 약 900mV로 분리합니다. 버스는 절대 열성 상태로 운전되지 않습니다. 즉, 라인들 사이의 저항은 비트 시간의 짧은 시간 내에 유휴 상태로 되돌아 갈 수있을 정도로 충분히 낮아야합니다.

실제 CAN 표준은 이러한 지배적이고 열성적인 상태를 가져야하는 것 외에 물리적 계층에 대해서는 아무 것도 언급하지 않습니다. 예를 들어, CAN 버스를 단일 종단 오픈 콜렉터 라인으로 구현할 수 있습니다. 여러분이 생각하고있는 차동 버스는 CAN에서 매우 일반적으로 사용되며 일반적인 Microchip MCP2551과 같은 다양한 제조업체의 버스 드라이버 칩으로 구현됩니다.

CAN 버스는 차동 버스입니다. 와이어의 각 차동 쌍은 전송 라인입니다. 기본적으로 종단 저항은 반사를 피하기 위해 전송 라인 의 특성 임피던스 와 일치해야합니다 . CAN 버스의 공칭 특성 라인 임피던스는 120Ω입니다. 그 때문에 버스의 각 끝에서 120Ω의 일반적인 종단 저항 값을 사용하고 있습니다.