终端电阻,又称为负载电阻或终止电阻,是电路中用于限制电流的一种元件。它通常安装在电路的末端,与负载并联连接。终端电阻的主要作用是减小回路中的电压降,提高电路的性能和稳定性。本文将对终端电阻的作用进行详细介绍。
- 提高抗干扰能力
CAN 总线有 “显性” 和“隐性”两种状态,“显性”代表 “0”,“隐性” 代表“1”,由 CAN 收发器决定。
CAN 收发器的典型内部结构图:
总线显性时,收发器内部 Q1、Q2 导通,CANH、CANL 之间产生压差;隐性时,Q1、Q2 截止,CANH、CANL 处于无源状态,压差为
0。
- 确保快速进入隐性状态
在显性状态期间,总线的寄生电容会被充电,而在返回隐性状态时,这些电容需要放电。如果在 CANH 和 CANL之间没有放置任何阻性负载,电容只能通过收发器内部的差分电阻放电,这个阻抗相对较大。根据 RC滤波电路的特性,放电时间会明显较长。为了模拟这种情况,我们在收发器的 CANH 和 CANL 之间加入了一个 220PF 的电容,并将位速率设置为500kbit/s。实验结果如图所示,图中的波形下降沿就是这种比较长的状态。
- 提高信号质量
在总线线缆的末端,阻抗的突然变化会导致信号边沿的能量反射,从而在总线信号上产生振铃。如果振铃幅度过大,将会影响通信质量。为了解决这个问题,我们可以在线缆末端增加一个与线缆特征阻抗相匹配的终端电阻。这样,终端电阻就可以吸收这部分能量,从而防止振铃的产生。
总之,终端电阻在电路中具有重要的作用。它可以减小回路中的电压降,提高电路的性能和稳定性;保护电路元件免受损坏;消除信号反射,提高通信速率;实现阻抗匹配,提高信号的传输效率和质量。因此,在设计和使用电路时,应充分考虑终端电阻的作用,合理选择和配置终端电阻,以满足电路的性能要求。
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