Conozco las razones para utilizar resistencias de terminación en un Bus CAN y lo importante que es.
Pero, ¿por qué 120 ohmios? ¿Cómo ha surgido este valor? ¿Hay alguna razón específica para utilizar 120 ohmios?
Respuestas
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Debe estar familiarizado con Teoría de las líneas de transmisión para entender la física más profunda en juego aquí. Dicho esto, este es el resumen de alto nivel:
La importancia de la terminación para su sistema viene determinada casi exclusivamente por la longitud de los cables del bus. La longitud se determina en términos de longitudes de onda. Si su bus es más corto que una longitud de onda sobre 10, la terminación es irrelevante (prácticamente) ya que hay mucho tiempo para que las reflexiones introducidas por un desajuste de impedancia se extingan.
La longitud definida en longitudes de onda es una unidad extraña a primera vista. Para convertirla en unidades estándar es necesario conocer la velocidad de la onda y su frecuencia. La velocidad es una función del medio por el que viaja y del entorno que lo rodea. Por lo general, esto se puede estimar bastante bien a través de la constante dieléctrica del material y suponiendo que el espacio libre que rodea ese medio.
La frecuencia es un poco más interesante. En el caso de las señales digitales (como las de CAN), lo que interesa es la frecuencia máxima de la señal digital. Se puede aproximar mediante f,max = 1/(2*Tr), donde Tr es el tiempo de subida (definido entre el 30% y el 60% del nivel de tensión final, de forma conservadora).
El hecho de que sea de 120 es simplemente una función del diseño limitado por el tamaño físico. No es específicamente importante el valor que eligieron dentro de un amplio rango (por ejemplo, podrían haber ido con 300 Ohms). Sin embargo, todos los dispositivos de la red tienen que ajustarse a la impedancia del bus, por lo que una vez publicada la norma CAN no puede haber más debate.
Aquí está una referencia a la publicación (Gracias @MartinThompson).
RelaXNow
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Este tipo de bus CAN está pensado para ser implementado por un par de cables trenzados. La impedancia de la línea de transmisión de un par trenzado no especificado no es exacta, pero 120 Ω va a estar cerca la mayor parte del tiempo para los cables relativamente grandes comúnmente utilizados para CAN.
Las resistencias también tienen otra función en CAN. Puedes pensar en CAN como un bus de colector abierto implementado como un par diferencial. El total de 60 Ω es el tirón pasivo del bus CAN. Cuando nada conduce el bus, las dos líneas están a la misma tensión debido a los 60 Ω entre ellas. Para conducir el bus al estado dominante, un nodo separa las líneas, unos 900 mV cada una, para un total de 1,8 V de señal diferencial. El bus nunca es conducido activamente al estado recesivo, sólo se deja ir. Eso significa que la resistencia entre las líneas tiene que ser lo suficientemente baja para que las líneas vuelvan al estado recesivo en una fracción de tiempo de un bit.
Tenga en cuenta que la norma CAN actual no dice nada sobre la capa física, aparte de que debe tener estos estados dominantes y recesivos. Se podría implementar un bus CAN como una línea de colector abierto de un solo extremo, por ejemplo. El bus diferencial en el que estás pensando se utiliza muy comúnmente con CAN, y está incorporado en los chips controladores de bus de varios fabricantes, como el común Microchip MCP2551.
Francisco Aquino
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El bus CAN es un bus diferencial. Cada par de cables diferencial es una línea de transmisión. Impedancia característica de la línea de transmisión para evitar la reflexión. El bus CAN tiene una impedancia de línea característica nominal de 120Ω. Por ello, utilizamos un valor de resistencia de terminación típico de 120Ω en cada extremo del bus.
