Estoy tratando de diseñar un nodo de bus CAN. El bus CAN tendrá una terminación dividida con 120 ohmios, 60 ohmios para cada línea.
Por lo tanto, intenté usar este documento para calcular una impedancia característica de 60 ohmios para una tira coplanar que conecta el transceptor CAN a un cable de par trenzado, el medio del bus CAN. Pero de alguna manera no puedo obtener valores razonables para esta configuración. Alcanzo los 60 ohmios solo con dimensiones demasiado pequeñas o demasiado grandes para la fabricación.
¿Cuál es el mejor enfoque para conectar un transceptor CAN a un cable de par trenzado con respecto a un diseño de PCB?
Editar: supongo que iré por prueba y error entonces. Pero, ¿cómo resolvería esto teóricamente? Con los dispositivos USB3.0 me encontraría con el mismo problema sin la opción de sacrificar parte de la señal.
Te estás confundiendo con la impedancia. El tipo de CAN que aparentemente está utilizando se implementa como par trenzado con una impedancia de aproximadamente 120 Ω. Por eso hay una resistencia de 120 Ω en cada extremo. Eso significa que el bus parece de 60 Ω para un conductor, pero la línea de transmisión en sí sigue siendo de 120 Ω. Dado que los conductores conducen en algún lugar del medio del cable, esencialmente están conduciendo dos líneas de transmisión separadas, una en cada dirección.
De todos modos, como han dicho otros, no te preocupes por eso. Coloque el chip del transceptor CAN lo más cerca posible del conector del bus CAN o donde las líneas del bus están soldadas a la placa, y no importará.
Considere la longitud de onda. La tasa de bits CAN máxima es de 1 MHz. Digamos que para obtener bordes razonablemente cuadrados, desea hasta el décimo armónico, es decir, 10 MHz. La velocidad de la luz es de 300 Mm/s, por lo que 30 m a 10 MHz. Digamos que la velocidad de propagación en la línea de transmisión es la mitad de la velocidad de la luz, entonces 15 m. Incluso si todo esto está errado en un orden de magnitud (o si quisiera llevar hasta el armónico 100), todavía sería una longitud de onda de 1,5 m. 1 pulgada sería una gran distancia entre el conector y el chip transceptor CAN, pero incluso eso es solo el 1,7% de una longitud de onda.
Dicho de otra manera, tienes un sistema agrupado a menos que realmente te esfuerces por hacer algo tonto. No te preocupes por eso.
Te estás noqueando a ti mismo sin una buena razón. CANBus, con una tasa de bits máxima de 1 MHz, es en gran medida inmune a los problemas de terminación de PCB. Unas pocas pulgadas de desajuste en una placa de PC simplemente no cuentan en el esquema de las cosas. Por ejemplo , incluso a 1 MHz, la longitud del stub para cada unidad física puede ser de un pie, y el efecto de dicho stub es mucho mayor que una o dos pulgadas de trazo de pcb.
Por todos los medios, coloque el chip del transceptor lo más cerca posible del conector y preste atención a rastrear la impedancia solo como una cuestión de hacer las cosas bien, pero en realidad, es difícil estropear CANBus con placas de PC normales, que es una razón por la que es tan robusto.
La frecuencia operativa del bus CAN no es tan alta como muchas aplicaciones críticas donde se necesita un diseño controlado por impedancia, como USB3, SATA o PCIe. Por esta razón, lo más fácil de hacer en su diseño es colocar el transceptor de bus CAN directamente al lado del punto de conexión. Organice todas las conexiones Signal+ y Signal- para que sean simétricas y con la misma longitud de ruta (pero también corta) hasta el punto de conexión y debería estar bien.
También tenga en cuenta que las corrientes necesarias para sesgar los valores de la resistencia de terminación sugieren que es posible que desee utilizar trazas un poco más anchas que las que puede estar utilizando para la parte densa del diseño. Por ejemplo, si estaba usando trazos de 4 mil para un diseño denso, puede usar anchos de trazo de 10 o 15 mil para las conexiones en la señal del bus CAN y el área de resistencias de terminación.
Krunal Desai