CAN总线终端电阻器的功能是什么？为什么是120Ω？为什么是0.25W？
CAN总线的端子电阻通常为120欧姆。事实上，在设计时，两个60欧姆的电阻器串联，总线上通常有两个120欧姆的节点。
终端电阻器的作用
CAN总线端子电阻器具有三种功能：
1.提高抗干扰能力，快速消除高频低能量信号
2.确保总线快速进入隐藏状态，使寄生电容器的能量更快耗散；
3.将其放置在总线的两端以减少反射能量，从而提高信号质量。
一、 提高抗干扰能力
CAN总线有两种状态：“显式”和“隐式”，其中“显式的”表示“0”，“隐式的”代表“1”，由CAN收发器确定。下图是CAN收发器的典型内部结构图，CANH和CANL连接到总线。
当总线明确时，收发器的内部Q1和Q2导通，CANH和CANL之间产生压差；隐含时，Q1和Q2被切断，CANH和CANL处于被动状态，压差为0。
如果总线被卸载，则隐含的差分电阻值为高，并且内部MOS晶体管属于高电阻状态。外部干扰只需要最小的能量就可以使总线进入显式状态（一般收发器的最小显式阈值电压仅为500mV）。在这一点上，如果存在差模干扰，总线上将出现显著的波动，而这些波动无处吸收，从而在总线上产生主导位。因此，为了提高总线隐藏时的抗干扰能力，可以增加一个差动负载电阻器，并且电阻值应尽可能小，以消除大多数噪声能量的影响。然而，为了避免过电流母线进入主导地位，电阻值不应太小。
二、 确保快速进入隐藏状态
在显式状态期间，总线的寄生电容将被充电，并且在返回到隐式状态时，这些电容器需要被放电。如果CANH和CANL之间没有电阻负载，电容器只能通过收发器内部的差分电阻放电。该阻抗相对较大，并且根据RC滤波电路的特性，放电时间将明显更长。我们在收发器的CANH和CANL之间添加了一个220PF电容器进行模拟测试，比特率为500kbit/s。波形如图所示，并且该波形的下降沿是相对较长的状态。
为了快速释放总线的寄生电容，确保总线进入隐藏状态，有必要在CANH和CANL之间放置负载电阻器。添加60Ω电阻器后，波形如图所示。从图中可以看出，显式恢复到隐式的时间减少到128nS，相当于显式建立的时间。
三、 提高信号质量
当信号边缘能量在高转换率下遇到阻抗失配时，将发生信号反射；传输电缆横截面的几何结构发生变化，导致电缆的特性阻抗发生变化，也会引起反射。
当能量被反射时，它会导致反射的波形与原始波形重叠，从而导致振铃。
在总线电缆的末端，阻抗的急剧变化会导致信号边缘的能量反射，从而导致总线信号上的振铃。如果振铃幅度过大，将影响通信质量。在电缆末端添加一个与电缆特性阻抗一致的终端电阻器，可以吸收这种能量并避免振铃。
还有人做了一个模拟实验（图片都是我复制的），比特率是1Mbit/s。收发器CANH和CANL连接到一对约10m的双绞线上，收发器连接到一个120Ω的电阻器上，以确保在没有任何负载的情况下进行隐式转换。结束信号的波形如图所示，并且在信号的上升沿出现振铃。
如果在双绞线的末端增加120Ω的电阻，末端的信号波形会显著改善，振铃也会消失。
在线性拓扑中，电缆的两端都是发送端和接收端，因此需要在电缆的每一端添加一个终端电阻器。
在实际应用中，CAN总线通常不是一种完美的总线设计，通常是总线和星形的混合结构。此时，CAN端子电阻器通常布置在线束的最远端，以尽可能模拟CAN总线的标准结构。
为什么选择120Ω？
什么是阻抗？在电学中，电路中电流的阻碍通常被称为阻抗。阻抗单位为欧姆，通常用Z表示，是复数Z=R+i（ωL-1/（ωC））。具体来说，阻抗可以分为电阻（实部）和电抗（虚部）两部分。电抗还包括容抗和感抗。电容引起的电流阻碍称为容抗，电感引起的电流妨碍称为感抗。这里的阻抗是指Z的模式。
任何电缆的特性阻抗都可以通过实验获得。电缆的一端连接到方波发生器（不一定是信号发生器，因为信号发生器的功率很低，阻抗通常设置为50Ω。可以使用门电路或MCU IO），另一端连接到可调电阻器，通过示波器观察电阻器上的波形。调整电阻值，直到电阻上的信号是一个没有振铃的良好方波，此时的电阻值可以认为与电缆的特性阻抗一致。
通过使用两条典型的汽车电缆并将其绞合成双绞线，可以根据上述方法获得特性阻抗，约为120Ω，这也是can标准中推荐的终端电阻值。因此，这120Ω是测量的，而不是计算的，而是根据实际线束特性计算的。当然，ISO 11898-2标准中也有一个定义
为什么选择0.25W的功率？
这需要结合一些故障状态进行计算。汽车ECU的所有接口都需要考虑对电源短路和对地短路。因此，我们还需要考虑CAN总线上的节点对电源的短路。根据标准，我们需要考虑到18V的短路。假设CANH短路至18V，电流将通过终端电阻器流向CANL，由于CANL内部的限流原因，最大注入电流为50mA（如TJA1145规范书所示），此时120Ω电阻器的功率为50mA50mA120Ω=0.3W。考虑到高温条件下的降额，终端电阻器的功率为0.5W。
