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在電磁兼容的開發(fā)過程中，我們經(jīng)?？梢杂龅阶杩蛊ヅ涞膯栴}，也有很多由于終端阻抗的問題導(dǎo)致測試失效的案例。本次和大家分享下對于CAN總線終端阻抗的看法。

先說明下問題的來源，汽車CAN總線一般下掛多個設(shè)備，其中的兩個設(shè)備會被總線工程師要求為終端設(shè)備，需要加入120ohm的匹配電阻，以保證整條總線的阻抗處于60ohm。其它設(shè)備則被要求為開路狀態(tài)或高阻狀態(tài)（一般設(shè)計為兩個1.6kohm電阻串聯(lián)）。在最近的一次CAN總線失效的排查中，整車由于某個系統(tǒng)方案的變更，導(dǎo)致原本承擔CAN總線終端阻抗作用的兩個部件被移出，導(dǎo)致總線阻抗由原來的60ohm變?yōu)榱?00ohm，因此導(dǎo)致該總線上的波形質(zhì)量變差，抗擾能力下降而出現(xiàn)電磁兼容問題。

有三個問題需要考慮：1、為什么匹配阻抗是120ohm？2、不匹配時對信號質(zhì)量的影響？3、總線阻抗對于抗擾能力的影響？。

1、為什么是120ohm，有兩個原因：一是因為帶狀線的特征阻抗大致為50ohm-200ohm的范圍內(nèi)（FR4、5mil線寬的帶狀線），因此只能說120ohm是一個被人為定義的比較合適的值（ISO中有相關(guān)定義要求）。二是CAN總線處于隱形電平時（CANH和CANL都為2.5V），收發(fā)芯片中的MOS處于關(guān)斷高阻狀態(tài)，因此很小的干擾電流都會導(dǎo)致總線狀態(tài)的變化，為了吸收這類干擾電流并減小干擾電流引起的電平變化，需要加入一個合適負載電阻，既不能過大，否則和關(guān)斷阻抗沒有區(qū)別，也不能過小，不然需要非常大的驅(qū)動電流。因此單端120ohm就是一個在考慮了特征阻抗和驅(qū)動電流下的一個比較合適的值（在滿足阻抗匹配的原則下盡量大）。

2、不匹配對信號質(zhì)量的影響，這個就非常容易理解了，如果傳輸線的阻抗不匹配，阻抗突變將導(dǎo)致信號的反射，這種反射會疊加到原有信號上形成振鈴，過大的振鈴會導(dǎo)致傳輸信號的失真。所有信號的振鈴都是由于阻抗突變導(dǎo)致。

3、總線阻抗對于抗干擾能力的影響，在實驗室審查過程中，為了考察試驗人員對于EMC的理解，我一般都會提到這樣一個問題：CAN信號光轉(zhuǎn)設(shè)備為什么會有120ohm和60ohm兩個阻抗選擇？什么時候需要選擇60ohm，什么時候需要選擇120ohm？總線阻抗對于抗擾測試的影響是非常明顯的，干擾的功率是固定的，因此信號阻抗的影響主要取決于其系統(tǒng)關(guān)注的是電流信號還是電壓信號。當接收天線輸入端阻抗增大時，干擾會產(chǎn)生較大的電壓幅值，當接收天線的輸入阻抗減小時，干擾會產(chǎn)生較大的電流值。因此為了表明零部件在整車的電磁兼容性能，在零部件測試過程中保證總線阻抗和整車保持一致是非常必要的。

當CAN總線的阻抗為800ohm時，特性阻抗的變化將導(dǎo)致信號的反射形成振鈴，影響總線信號質(zhì)量。同時更高的阻抗導(dǎo)致更小的干擾電流就能夠改變總線的狀態(tài)，因此導(dǎo)致該總線在現(xiàn)有電磁環(huán)境下出現(xiàn)電磁不兼容的問題。