I know the reasons for using terminating resistors on a CAN bus and how important it is.
But why 120 ohm? How did this value come up? Is there any specific reason to use 120 ohm?
I know the reasons for using terminating resistors on a CAN bus and how important it is.
But why 120 ohm? How did this value come up? Is there any specific reason to use 120 ohm?
You need to be familiar with Transmission Line Theory to understand the deeper physics in play here. That said, here's the high-level overview:
How important termination is to your system is almost exclusively determined by how long the bus wires are. Here length is determined in terms of wavelengths. If your bus is shorter than one wavelength over 10, the termination is irrelevant (practically) since there is plenty of time for the reflections introduced from an impedance mismatch to die out.
Length defined in wavelengths is a strange unit on first encounter. To convert to standard units you need to know the velocity of the wave and it's frequency. Velocity is a function of the medium it travels through and the environment surrounding the medium. Usually this can be estimated fairly well through the dielectric constant of the material and assuming free-space surrounding that medium.
Frequency is a little more interesting. For digital signals (such as those in CAN), you are concerned with the maximum frequency in the digital signal. That is well approximated by f,max = 1/(2*Tr) where Tr is the rise time (defined 30%-60% of the final voltage level, conservatively).
Why it's 120 is simply a function of the design limited by physical size. It isn't specifically important which value they picked within a broad range (for example, they could have gone with 300 Ohms). However, all devices in the network have to conform to the bus impedance, so once the CAN standard was published there can be no more debate.
Here's a reference to the publication (Thanks @MartinThompson).
Tento typ sběrnice CAN je určen k implementaci krouceným párem vodičů. Impedance přenosového vedení nespecifikovaného krouceného páru není přesná, ale 120 Ω bude po většinu času blízké relativně velkým vodičům běžně používaným pro CAN.
Rezistory mají v CAN také další funkci. . CAN si můžete představit jako sběrnici s otevřeným kolektorem implementovanou jako diferenciální pár. Celkem 60 Ω je pasivní spojení sběrnice CAN. Pokud po sběrnici nic není, jsou dvě vedení stejného napětí kvůli 60 Ω mezi nimi. Aby se autobus dostal do dominujícího stavu, uzel táhne linky od sebe, každý asi 900 mV, pro celkový diferenciální signál 1,8 V. Autobus nikdy není aktivně veden do recesivního stavu, prostě pusťte. To znamená, že odpor mezi řádky musí být dostatečně nízký, aby se řádky za zlomek času vrátily zpět do klidového stavu.
Všimněte si, že skutečný standard CAN neříká nic o fyzické vrstvě, jiné než musí mít tyto dominantní a recesivní stavy. Sběrnici CAN můžete implementovat například jako jednosměrné otevřené kolektorové vedení. Diferenční sběrnice, na kterou myslíte, se velmi často používá u CAN a je zakomponována do čipů ovladače sběrnice od různých výrobců, jako je běžný Microchip MCP2551.
CAN Bus je diferenciální sběrnice. Každý diferenciální pár drátu je přenosové vedení. Zakončovací odpor by se měl v zásadě shodovat s charakteristickou impedancí přenosového vedení, aby nedocházelo k odrazům. Sběrnice CAN má nominální charakteristickou impedanci vedení 120 Ω. Z tohoto důvodu používáme typickou hodnotu zakončovacího odporu 120 Ω na každém konci sběrnice.