Ich versuche, einen CAN-Busknoten zu entwerfen. Der CAN-Bus muss geteilt mit 120 Ohm terminiert werden, 60 Ohm für jede Leitung.
Daher habe ich versucht, anhand dieser Arbeit einen Wellenwiderstand von 60 Ohm für eine koplanare Leiste zu berechnen, die den CAN-Transceiver mit einem Twisted Pair-Kabel, dem CAN-Bus-Medium, verbindet. Aber irgendwie bekomme ich keine vernünftigen Werte für dieses Setup. 60Ohm erreiche ich nur bei für die Fertigung viel zu kleinen oder zu großen Abmessungen.
Was ist der beste Ansatz zum Anschließen eines CAN-Transceivers an ein Twisted Pair-Kabel in Bezug auf ein PCB-Layout?
Edit: Ich denke, ich werde dann nach dem Trial-and-Error-Prinzip vorgehen. Aber wie würde ich das theoretisch lösen? Bei USB3.0-Geräten würde ich auf das gleiche Problem stoßen, ohne die Möglichkeit, einen Teil des Signals zu beschreiben.
Sie werden verwirrt über die Impedanz. Der von Ihnen anscheinend verwendete CAN-Typ ist als Twisted Pair mit einer Impedanz von ungefähr 120 Ω implementiert. Deshalb befindet sich an jedem Ende ein 120-Ω-Widerstand. Das bedeutet, dass der Bus für einen Treiber wie 60 Ω aussieht, aber die Übertragungsleitung selbst hat immer noch 120 Ω. Da Treiber irgendwo in der Mitte des Kabels fahren, fahren sie im Wesentlichen zwei separate Übertragungsleitungen, eine in jede Richtung.
Wie auch immer, wie andere gesagt haben, mach dir keine Sorgen. Setzen Sie den CAN-Transceiver-Chip so nah wie möglich an den CAN-Bus-Anschluss oder an die Stelle, an der die Busleitungen an die Platine gelötet sind, und es spielt keine Rolle.
Betrachten Sie die Wellenlänge. Die maximale CAN-Bitrate beträgt 1 MHz. Nehmen wir an, Sie möchten einigermaßen quadratische Kanten bis zur 10. Harmonischen erhalten, also 10 MHz. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300 Mm/s, also 30 m bei 10 MHz. Nehmen wir an, die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf der Übertragungsleitung ist die halbe Lichtgeschwindigkeit, also 15 m. Selbst wenn all dies um eine Größenordnung abweicht (oder Sie bis zur 100. Harmonischen tragen wollten), wären das immer noch 1,5 m Wellenlänge. 1 Zoll wäre eine große Distanz zwischen Stecker und CAN-Transceiver-Chip, aber selbst das sind nur 1,7 % einer Wellenlänge.
Anders ausgedrückt, Sie haben ein zusammengewürfeltes System, es sei denn, Sie geben sich wirklich Mühe, etwas Dummes zu tun. Mach dir keine Sorgen.
Du machst dich ohne guten Grund bewusstlos. CANBus ist mit einer maximalen Bitrate von 1 MHz weitgehend unempfindlich gegenüber PCB-Terminierungsproblemen. Ein paar Zentimeter Fehlanpassung auf einer PC-Platine zählen im Schema der Dinge einfach nicht. Beispielsweise kann selbst bei 1 MHz die Stichleitungslänge zu jeder physikalischen Einheit einen Fuß betragen, und die Wirkung einer solchen Stichleitung ist viel größer als ein oder zwei Zoll einer Leiterplattenspur.
Platzieren Sie den Transceiver-Chip auf jeden Fall so nah wie möglich am Anschluss und achten Sie auf die Leiterbahnimpedanz , nur um die Dinge richtig zu machen, aber wirklich, es ist schwer, den CANBus mit normalen Leiterplatten zu vermasseln, was eine ist Grund ist es so robust.
Die Betriebsfrequenz des CAN-Busses ist nicht so hoch wie bei vielen kritischen Anwendungen, bei denen ein impedanzgesteuertes Layout erforderlich ist, wie z. B. USB3, SATA oder PCIe. Platzieren Sie daher in Ihrem Layout am einfachsten den CAN-Bus-Transceiver direkt neben der Steckstelle. Ordnen Sie alle Signal+- und Signal-Verbindungen so an, dass sie bis zum Verbindungspunkt symmetrisch und gleich lang (aber auch kurz) sind, und Sie sollten in Ordnung sein.
Berücksichtigen Sie auch, dass die Ströme, die zum Vorspannen der Abschlusswiderstandswerte erforderlich sind, darauf hindeuten, dass Sie möglicherweise etwas breitere Leiterbahnen verwenden möchten als die, die Sie möglicherweise für den dichten Teil des Designs verwenden. Wenn Sie beispielsweise 4-mil-Leiterbahnen für ein dichtes Design verwenden, möchten Sie möglicherweise 10- oder 15-mil-Leiterbahnbreiten für die Verbindungen im Bereich des CAN-Bussignals und der Abschlusswiderstände verwenden.
Krunal Desai