CAN总线的终端电阻
接触过CAN总线的小伙伴都知道，在实际项目中CAN总线都需要在首尾两端各并上一个120Ω的电阻，那么问题来了，为什么一定要120Ω，其他阻值不行吗？https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfd56c64.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20我们以TJA1044内部架构图为例进行展开。https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfd23352.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20CAN总线：显性代表0，隐性代表1。当总线为隐性时：TJA1044内部的上下两个管Q1和Q2都会截止，CANH和CANL处于无源状态，压差为0V。当总线为显性时：TJA1044内部的上下两个管Q1和Q2都会导通，CANH和CANL之间差生压差。如果总线上没有负载的时候，而且总线处于隐性时，那总线的差分阻值就会很大，致使外部很微小的能量都可以让总线进入显性，主要原因在于一般收发器的显性最小门限电压只有500mV左右。所以为了提高总线的抗干扰能力，就需要增加一个终端电阻，但是，这个阻值尽量小（同时也要考虑不能有过大的电流）。https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfd9c23b.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20除此之外，总线上的寄生电容也要考虑在内。总线显性时，电容充电，总线隐性时，电容放电，如果总线没有并任何的电阻的话，总线只能通过向两端的收发器进行放电了，这就影响了两个转态（隐性和显性）之间的转换时间，从而出现波形异常（爬坡），如上图所示。当信号在高速传输的路径中如果碰到阻抗不连续的情况，就会造成信号发射，也就是我们说的阻抗不连续，这个现象可以比喻成汽车在道路上行驶的时候遇到道路变窄时，汽车就很容易堵塞。https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfd58591.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20那加入终端电阻就可以消除或者减小这个信号反射的影响，主要靠终端电阻吸收信号的能量，使得能量不在总线上乱窜。那为什么是120Ω？其实在ISO 11898-2标准文件中就明确定义出，120Ω是通过大量的实验测试得出的最合理的阻值，如下图所示：https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfdd6f30.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20如果想验证实际项目中总线需要多大的终端电阻，可以通过下面手段进行测试。https://eestar-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/article/image/20250426/20250426095925680c3dfda1137.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg==,t_20在总线上并联可调电阻，通过调节可调电阻，进而观察波形即可。那这个终端电阻的封装是不是可以随意定？当然不行！这个终端电阻我们在选型时必须要考虑到接口短路的情况，也就是说在短路发生时，CAN总线的节点也必须能够承受的住短路的风险，假设CANH和电源18V发生了短路，那这个短路电流会直接通过CANH流向CANL，但是一般的CAN收发器能承受的电流也就几十ma（收发器内部有限流措施），就比如TJA1145就只有50mA。根据P=I²*R，可以得到50ma*50ma*120Ω=0.3W。考虑到环境存在高温的情况，所以电阻的功率选择在0.25W是合适的，也就是常见的1206封装，少数有0805和0603封装的。确实，120Ω的终端电阻是CAN总线设计中的一个标准，它有助于减少信号反射和提高抗干扰能力。
确实，120Ω的终端电阻是CAN总线设计中的标准配置，它有助于减少信号反射，保持信号完整性。
确实，120Ω的终端电阻是CAN总线设计中的一个标准配置，它有助于减少信号反射和提高抗干扰能力。
终端电阻的使用是确保信号完整性和稳定通信的关键因素之一。 CAN总线最多支持110个节点。节点数量过多会增加总线电容，可能影响信号质量。 每段总线仅需 2 个 120Ω CAN总线采用差分传输（CAN_H和CAN_L两根线），其信号传输依赖双绞线的特性阻抗。当信号在总线上传播时，若遇到阻抗不匹配的情况（如总线末端未接终端电阻），会发生信号反射 在总线两端各加一个120Ω电阻，适用于直线型拓扑或长距离传输，确保全段阻抗均匀 中间节点若安装终端电阻，会改变总线特性阻抗，导致信号反射。 CAN总线的终端电阻主要用于匹配总线的特性阻抗（通常为120Ω），以减少信号反射和驻波现象。 终端电阻应尽量靠近CAN收发器的引脚，以减少走线长度和寄生电感。 在显性状态（发送“0”）时，总线寄生电容被充电；切换至隐性状态（“1”）时，电容需通过终端电阻放电。若无终端电阻，仅靠收发器内部高阻放电会导致RC时间常数过大，延长隐性转换时间，影响通信效率 在总线处于隐性状态时，终端电阻可以减少外部干扰对总线的影响，防止总线误判为显性状态。 在标准CAN总线中，只需在总线两端各安装一个120Ω电阻，中间节点不需要安装。 选择适当的功率等级，以防止在高温或高负载条件下电阻过热。 CAN信号线应尽量短且直，避免过长走线和高频干扰 根据总线的实际拓扑结构配置终端电阻，确保所有节点都能正确接收信号。 仅在总线最远端加一个电阻，适用于短线路或星型拓扑，可降低成本但需确保最远节点匹配 正确配置终端电阻是保障CAN总线系统稳定运行的重要环节之一。
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