CANバスが終端抵抗として120オームの抵抗を使用し、他の値を使用しないのはなぜですか？

CANバスで終端抵抗を使用する理由と、その重要性を知っています。

しかし、なぜ120オームですか？この価値はどのように生まれましたか？120オームを使用する特別な理由はありますか？

ここで動作するより深い物理を理解するには、伝送線路理論に精通する必要があります。とはいえ、ここに概要を示します。

システムにとってターミネーションの重要性は、バスワイヤの長さによってほぼ独占的に決まります。ここで、長さは波長で決定されます。バスが10を超える1波長より短い場合、インピーダンスの不整合から生じる反射が消滅するのに十分な時間があるため、終端は（実際には）無関係です。

波長で定義された長さは、最初の遭遇では奇妙な単位です。標準単位に変換するには、波の速度と周波数を知る必要があります。速度は、通過する媒体と媒体を取り巻く環境の関数です。通常、これは、材料の誘電率と、その媒体を取り囲む自由空間を想定して、かなりよく推定できます。

頻度はもう少し興味深いです。デジタル信号（CANなど）の場合、デジタル信号の最大周波数に関心があります。これは、f、max = 1 /（2 * Tr）で十分に近似されます。ここで、Trは立ち上がり時間（最終的な電圧レベルの30％-60％を控えめに定義）です。

120である理由は、物理的なサイズによって制限される設計の機能にすぎません。幅広い範囲でどの値を選んだかは特に重要ではありません（たとえば、300オームにした可能性があります）。ただし、ネットワーク内のすべてのデバイスはバスインピーダンスに適合している必要があるため、CAN規格が公開された後は議論の余地はありません。

ここに出版物への参照があります（ありがとう@MartinThompson）。

このタイプのCANバスは、ツイストペア線で実装することを目的としています。不特定のツイストペアの伝送ラインインピーダンスは正確ではありませんが、CANに一般的に使用される比較的大きなワイヤの場合、ほとんどの場合120Ωに近くなります。

抵抗器には、CANの別の機能もあります。CANは、差動ペアとして実装されたオープンコレクターバスと考えることができます。合計60Ωは、CANバスのパッシブプルです。バスを駆動しているものがない場合、2つのラインは60Ωであるため、同じ電圧になります。バスをドミニアント状態に駆動するために、ノードはそれぞれ約900 mVのラインを引き離し、合計1.8 Vの差動信号を生成します。バスは積極的に後退状態に追い込まれることはありません。ただ放してください。つまり、回線間の抵抗は、回線がほんの少しの時間でアイドル状態に戻るように十分に低くする必要があります。

実際のCAN規格では、これらの支配的および劣性の状態を持たなければならないこと以外、物理層については何も述べていないことに注意してください。たとえば、CANバスをシングルエンドのオープンコレクタラインとして実装できます。あなたが考えている差動バスはCANで非常に一般的に使用されており、一般的なMicrochip MCP2551などのさまざまなメーカーのバスドライバチップに組み込まれています。

CANバスは差動バスです。ワイヤの各差動ペアは伝送ラインです。基本的に、終端抵抗は伝送ラインの特性インピーダンスと一致して反射を防止する必要があります。CANバスの公称特性ラインインピーダンスは120Ωです。そのため、バスの各端で120Ωの典型的な終端抵抗値を使用しています。