【導讀】工程師們在通過波形找CAN總線總線傳輸異常原因時，經常會遇到由于下降沿過緩導致位采樣錯誤的情況，而下降沿過緩一般是由于總線電容過大導致。本文將會帶您了解電容過大造成的問題以及解決方案。
總線電容過大問題的現象
如圖1所示，CAN節點的電容會影響整個網絡的電容，電容越大邊沿越緩，導致位采樣錯誤。
圖1
如圖2所示，是1M波特率的CAN信號在電容為120pf的情況下的下降沿，下降時間為95.7ns。由于電容值小，所以圖2的波形與圖1相比更好，報文的傳輸也更穩定。
圖2
總線電容過大問題的原因
圖3是CAN收發器的結構圖，CAN收發器為了實現CAN的仲裁與錯誤處理，只能采用單向驅動的結構，導致CAN波形的上升沿有驅動，而下降沿是通過整條總線與終端電阻放電產生的，所以總線的終端電阻的第一作用是“放電”。
圖3
解決方案一：犧牲幅值法
減小終端電阻值，總線加快放電速度，以“犧牲幅值”的方法改善下降沿。注意，如圖4所示，總并聯的終端電阻不得小于24歐，在線纜較細（導線衰減較大）時，總并聯電阻要適當提高，才能保證差分幅值不小于0.9V的最低限度。
圖4
解決方案二：更換低電容，低直流電阻的導線
CAN的90%電容過大問題，都是導線引起的，所以控制導線的電容是最重要的，保證導線電容在40-70PF/m的范圍內，為性價比比較高的方案。如圖5所示，是一張導線的參數圖，在選材的時候最好要到導線的參數圖，這樣線材的好壞程度就一目了然了。
圖5
除此之外，如圖6所示，導線的橫截面積與直流電阻的阻值大小有關，所以傳輸距離越長導線橫截面積應該越大。
圖6
解決方案三：通過中繼器進行波形整形
通過圖7可以看到，波形在經過中繼器之前，由于總線電容過大，下降沿變得非常緩，形成了鐮刀狀，這樣就容易導致位采樣錯誤。而經過中繼器后，報文波形經過整形后重新發出，可以看到波形整體情況良好，能夠保證報文的正常收發。
圖7
總結
面對總線電容過大的情況，一般這三種方法就可以解決掉現場出現的問題，而在中繼器這一塊，ZLG致遠電子生產的CAN隔離網橋中繼器集線器系列，具有2/5/8個電氣隔離的CAN總線接口，能實現CAN-bus網絡的中繼功能。使用該系列產品可達到增加負載節點和延長通信距離的作用，實現網絡中繼擴容的功能。
推薦閱讀：
