为什么CAN总线使用120欧姆电阻作为终端电阻，而不使用其他任何值？

我知道在CAN总线上使用端接电阻的原因，以及它的重要性。

但是为什么要120欧姆呢？这个值是如何产生的？是否有使用120欧姆的特定原因？

您需要熟悉传输线理论，以了解此处更深入的物理学。也就是说，这是高级概述：

终端对系统的重要性几乎完全取决于总线的长度。在此，长度是根据波长确定的。如果您的总线短于10个波长中的一个波长，则终止（实际上）是无关紧要的，因为从阻抗不匹配引入的反射有足够的时间消失。

波长定义的长度在初次接触时是一个奇怪的单位。要转换为标准单位，您需要知道波速及其频率。速度是其传播通过的介质以及介质周围环境的函数。通常，可以通过材料的介电常数并假设介质周围有自由空间来很好地估算出该值。

频率更有趣。对于数字信号（例如CAN中的数字信号），您需要考虑数字信号中的最大频率。用f，max = 1 /（2 * Tr）可以很好地近似，其中Tr是上升时间（保守地定义为最终电压电平的30％-60％）。

为什么是120，这仅仅是受物理尺寸限制的设计的函数。他们在一个广泛的范围内选择哪个值并不特别重要（例如，它们可能在300欧姆时就消失了）。但是，网络中的所有设备都必须符合总线阻抗，因此一旦CAN标准发布，就不再有争论。

这是对出版物的引用（感谢@MartinThompson）。

该类型的CAN总线旨在通过双绞线来实现。未指定的双绞线的传输线阻抗并不精确，但是对于通常用于CAN的相对较大的导线，大多数时候120Ω的阻抗将接近。

电阻器在CAN中还具有另一功能。您可以将CAN视为实现为差分对的开放式集电极总线。总的60Ω是CAN总线的无源上拉电阻。当没有什么东西在驱动总线时，由于两条线之间的60Ω，两条线处于相同的电压。为了将总线驱动到主导状态，一个节点将线拉开，每条线大约900 mV，从而获得总计1.8 V的差分信号。总线永远不会主动进入隐性状态，只是放开。这意味着线之间的电阻必须足够低，以使线在几分之一的时间内返回到空闲状态。

请注意，实际的CAN标准除了必须具有这些显性和隐性状态外，没有对物理层进行任何说明。例如，您可以将CAN总线实现为单端开放式集电极线。您所考虑的差分总线在CAN中非常普遍，并体现在各种制造商的总线驱动器芯片中，例如常见的Microchip MCP2551。

CAN总线是差分总线。每对差分线都是一条传输线，终端电阻基本上应与传输线的特征阻抗匹配，以避免反射。CAN总线的标称特性线阻抗为120Ω。因此，我们在总线的两端使用典型的120Ω终端电阻。