CANバスが終端抵抗として120オームの抵抗を使用し、他の値を使用しないのはなぜですか？

伝送線路に精通している必要がありますここでのより深い物理学を理解するための理論。とはいえ、概要は次のとおりです。

システムにとって終端がどれほど重要かは、バスワイヤの長さによってほぼ完全に決まります。ここでは、長さは波長で決まります。バスの場合が10を超える1波長よりも短い場合、インピーダンスの不一致から導入された反射が消滅するのに十分な時間があるため、終端は（実際には）無関係です。

波長で定義された長さは、最初は奇妙な単位です。標準単位に変換するには、波の速度とその周波数を知る必要があります。速度は、通過する媒体と媒体を取り巻く環境の関数です。通常、これは材料の誘電率とその媒体を囲む自由空間を仮定することでかなりうまく推定できます。

周波数はもう少し興味深いものです。デジタル信号（CANの信号など）の場合、デジタル信号の最大周波数が重要になります。これはf、max = 1 /（2 * Tr）でよく近似されます。ここで、Trは立ち上がり時間です（控えめに言って、最終電圧レベルの30％〜60％と定義されています）。

なぜ120なのかは単に物理的なサイズによって制限される設計の機能です。広い範囲内でどの値を選択したかは特に重要ではありません（たとえば、300オームで行った可能性があります）。ただし、ネットワーク内のすべてのデバイスはバスインピーダンスに準拠している必要があるため、CAN規格が公開されると、これ以上の議論はありません。

ここに出版物への参照があります（@MartinThompsonに感謝します）。

コメント

• 平行線またはツイスト線のラインインピーダンス（この場合は120オーム）を決定するもののより詳細な取り扱いが答えにありますカスタムUSBインピーダンスの質問 へ。

そのタイプCANバスのは、ツイストペア線で実装することを目的としています。不特定のツイストペアの伝送ラインインピーダンスは正確ではありませんが、120 Ωはほとんどの場合近くになります。 CANで一般的に使用される比較的太いワイヤの場合。

抵抗は、CANでも別の機能を備えています。 CANは、差動ペアとして実装されたオープンコレクタバスと考えることができます。合計60個のΩは、CANバスのパッシブプルトゥギャザーです。バスを駆動しているものがない場合、2つのラインは60 Ωであるため、同じ電圧になります。バスをドミニアント状態に駆動するために、ノードはラインをそれぞれ約900 mV引き離し、合計1.8Vの差動信号を生成します。バスが積極的に劣性状態に駆動されることは決してなく、ただ手放すだけです。つまり、ライン間の抵抗を十分に低くして、ラインがわずかな時間でアイドル状態に戻るようにする必要があります。

実際のCAN規格では、他の物理層については何も述べられていないことに注意してください。それはこれらの支配的で劣性な状態を持たなければならないよりも。たとえば、CANバスをシングルエンドのオープンコレクタラインとして実装できます。考えている差動バスはCANで非常に一般的に使用されており、一般的なMicrochipMCP2551などのさまざまなメーカーのバスドライバチップで具体化されています。

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• ペダントモード-ISO11898（これは確かに a CAN標準です:)には、物理層を説明するパート2、3、および5があります。パート1は（あなたが言うように）"優性および劣性"に制限されています-元のBosch仕様と同じです。 en.wikipedia.org/wiki/ISO_11898
• また、ISO11898パート3（低速、フォールトトレラント）は、バスが落下する可能性があることを指定していますペアの回線の1つで短絡が検出された場合は、単線モードに戻ります。

CANバスは差動バスです。ワイヤの各差動ペアは伝送ラインです。基本的に、終端抵抗は、伝送ラインの特性インピーダンスと一致する必要があります。反射を避けてください。CANバスの公称特性ラインインピーダンスは120Ωです。 そのため、バスの両端で通常の終端抵抗値120Ωを使用しています。