Lin总线基础:为什么Master节点需要外接上拉电阻

Lin(Local Interconnect Network)总线开发的小伙伴是否有过这样的疑问:为什么主节点(Master)的设计中,需要增加一个1KΩ的上拉电阻呢?如下所示:

提示:本文基于NXP TJA1021讨论

1、Lin收发器的内部结构

TJA1021内部结构如下所示:

如上图,可以看出,在LIN端口的内部有一个30KΩ电阻(responder termination resistor),当收发器进入Standby Mode时,responder termination resistor打开,这个电阻相对较大,降低了总线的驱动能力。那么,如何才能增大总线的驱动能力呢?

2、增强总线驱动能力措施

增强LIN总线驱动能力的实质就是增强回路电流,而收发器内部本身就有一个30KΩ的responder termination resistor,如果想让LIN总线获取更大的电流,可以采用并联电阻的措施,示意如下所示:

如上图,当并联一个小于30KΩ的电阻以后,形成两条通路:1通路、2通路。1通路和2通路的电压一样,均来自Vbat(eg:12V,Standby Mode下,Vbat= VINH= VLin),由于2通路上的电阻更小,所以,在1KΩ电路上的电流更强,进而达到增强LIN总线驱动能力的目的。(一)为什么需要增强LIN总线的驱动能力呢?主要考虑如下几点:

  • 减少延迟。加速信号的变化速度。
  • 提高信号输出的稳定性。

当然,外部的上拉电阻也需要配合对应的电容,进而获取更稳定的波形。

(二)为什么在Master端增加?

同一个Lin网络,各Lin节点均挂接在一根Lin总线上,所以,在一个节点位置增强即可,而Master作为Lin通信的调度者,放在Master端增加1KΩ更合适。

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