¿Qué es la terminación del bus CAN?
Un bus CAN que funciona en el banco y falla en el campo es muy a menudo un problema de terminación, y es una de las fallas más fáciles de confirmar con un multímetro una vez que se sabe qué medir. La terminación es el par de resistores que hace que una red CAN de dos hilos se comporte como una línea de transmisión de verdad y no como una antena que resuena. Esta página explica por qué CAN necesita exactamente dos terminadores de 120 ohms, dónde van, cómo verificarlos con una medición de resistencia y cómo lucen los síntomas clásicos de una terminación incorrecta.
Terminación del bus CAN en una línea: La terminación del bus CAN es un resistor de 120 ohms colocado entre los hilos CAN_H y CAN_L en cada uno de los dos extremos físicos del bus. Los dos resistores igualan la impedancia característica del cable para que las transiciones de señal no se reflejen de regreso y corrompan los datos. Como los dos terminadores de 120 ohms quedan en paralelo, un bus apagado medido de extremo a extremo lee cerca de 60 ohms, que es la verificación de campo más rápida de que la terminación es correcta.
Por qué se requieren dos terminadores de 120 ohms
Una red CAN es una línea de transmisión, y toda línea de transmisión refleja energía en un extremo sin terminar igual que una cuerda devuelve una onda desde un poste fijo. Esas reflexiones se superponen a la señal real y, con los flancos rápidos de CAN, pueden convertir un nivel dominante o recesivo limpio en uno ambiguo que un receptor malinterpreta. Un resistor de terminación igual a la impedancia característica del cable absorbe la energía que llega para que nada rebote, y por eso el estándar pide 120 ohms, el valor del par trenzado CAN típico.
Los resistores van en los dos extremos físicos del bus lineal, no a la mitad ni en cada nodo. Un bus CAN está pensado como una sola columna vertebral con derivaciones cortas, así que tiene exactamente dos extremos y por lo tanto exactamente dos terminadores. Poner un terminador en un dispositivo a media línea, o en cada nodo, sobrecarga el bus y baja el nivel que los transmisores pueden alcanzar; dejar un extremo sin terminar deja pasar las reflexiones. Ambos errores degradan el margen y ambos empeoran conforme el bus se alarga o acelera.
Medir la terminación con un multímetro
La confirmación más rápida es una medición de resistencia, y debe hacerse con el bus apagado para leer resistores y no pelear con drivers activos. Con la alimentación fuera, mida la resistencia entre CAN_H y CAN_L en cualquier punto conveniente. Dos terminadores correctos de 120 ohms aparecen en paralelo, así que el medidor debe leer cerca de 60 ohms. Ese solo número dice muchísimo antes de conectar cualquier analizador.
Las lecturas de falla son igual de informativas. Cerca de 120 ohms significa que solo hay un terminador presente: a un extremo le falta su resistor o un terminador falló abierto. Una lectura cercana a 40 ohms sugiere que se agregó un tercer terminador en alguna parte. Un circuito abierto o una lectura muy alta apunta a un corte en el bus o a que faltan ambos terminadores, y una lectura cercana a cero apunta a un corto entre los dos conductores. Como el número es tan diagnóstico, revisar la resistencia de terminación es lo primero que se hace en un bus CAN que no comunica.
Una precaución: algunos dispositivos traen un terminador interno conmutable o permanente, así que la expectativa de 60 ohms supone que hay exactamente dos activos en todo el segmento. Al poner en marcha, confirme qué dispositivos tienen la terminación habilitada en lugar de suponerlo, porque dos dispositivos de campo que habilitan en silencio su terminador interno más un par externo es como un bus termina sobreterminado. Es la misma disciplina que se aplica a un terminador en cualquier otro segmento de fieldbus.
Síntomas de una terminación incorrecta en el campo
Una terminación faltante o incorrecta rara vez produce una falla total y limpia, que es lo que la vuelve frustrante. Más a menudo aparece como errores intermitentes que crecen con la longitud del bus, la temperatura o el tráfico: tramas de error esporádicas, mensajes perdidos ocasionales y nodos que caen a bus-off bajo carga pero parecen bien con poca carga. Un cable corto en un gabinete tibio puede tolerar una terminación pobre que el mismo diseño no tolera en un tendido largo a la intemperie, así que el síntoma aparece solo después de la instalación.
Como la falla es marginal, interactúa con todo lo demás de la capa física. Un bus ligeramente sobreterminado tiene menos margen de excitación, así que es más sensible a una tierra marginal, una derivación larga o un entorno ruidoso, y el error reportado puede parecer un problema de puesta a tierra o blindaje cuando la causa raíz es un terminador de más. Confirmar primero la lectura de 60 ohms saca la terminación de la lista de sospechosos para no perseguir la falla de capa física equivocada.
Cuando estos errores de capa física llegan a un sistema de monitoreo a través de un gateway, se presentan como retransmisiones aumentadas, tags periódicos faltantes o un nodo que desaparece y reaparece periódicamente, no como una falla etiquetada de terminación. Por eso la verificación de resistencia en el cable sigue siendo la verdad de base: la tendencia en un historiador de series de tiempo dice qué nodo se está cayendo y cuándo, y el multímetro dice si la terminación es el porqué.
Preguntas frecuentes
¿Por qué un bus CAN lee cerca de 60 ohms de extremo a extremo?
Porque un bus CAN correctamente terminado tiene un resistor de 120 ohms en cada uno de sus dos extremos, y esos dos resistores quedan eléctricamente en paralelo. Dos resistores de 120 ohms en paralelo dan 60 ohms. Medir entre CAN_H y CAN_L con la alimentación fuera debe leer cerca de 60 ohms. Una lectura cercana a 120 ohms significa que falta un terminador, y una cercana a 40 ohms significa que se agregó un terminador de más en el bus.
¿Puedo poner un terminador en cada nodo CAN?
No. Un bus CAN es una columna vertebral lineal con exactamente dos extremos, así que necesita exactamente dos terminadores, uno en cada extremo. Agregar terminadores a nodos intermedios sobrecarga el bus, baja el nivel de señal que los transmisores pueden imponer y reduce el margen de ruido. Muchos dispositivos traen un terminador interno conmutable, así que en la puesta en marcha debe confirmar que solo los dos dispositivos de los extremos tienen la terminación habilitada.
¿Cuáles son los síntomas de una terminación CAN faltante?
Una terminación faltante o incorrecta suele causar problemas intermitentes y no una falla limpia: tramas de error esporádicas, mensajes perdidos ocasionales y nodos que caen a bus-off con tráfico pesado mientras funcionan bien con poca carga. Los síntomas empeoran con más cable, mayores velocidades o más temperatura, así que un diseño puede pasar en el banco y fallar tras la instalación. Una verificación de resistencia buscando los 60 ohms lo confirma rápido.
Fuentes y lecturas
Referencias primarias de los organismos de normas y reguladores que definen este tema:
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