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[解析事例] 車載LANのシグナルインテグリティ(Hybrid)

ソルバー
Hybrid
解析対象
自動車 / ケーブル・ハーネス

CANなどの車載LANのSI、信号波形を予測

電子制御化が進んだ現代の自動車には、1台あたり数十個もの電子制御ユニット(ECU)が搭載されています。この結果、通信信号がノイズによって乱れることを防ぎ、信号波形品質(シグナルインテグリティ、SI)を保つことが、自動車の開発における重要な課題となっています。
車載LANにはいくつかの規格がありますが、その中でも特に広く普及しているのがCAN(Controller Area Network)です。低コストで信頼性も高いことから、ECU間の通信に多く用いられています。
以下の事例は、CANのドライバ、レシーバがツイストペア線で接続されたモデルをEMC Studioで計算し、信号波形を求めた例です。ドライバにはリンギングやコモンモード電流を抑える対策回路が組み込まれていることが多いですが、これらはドライバの中に回路でモデル化されています。
本事例ではドライバの波形の崩れはほとんど見られませんが、より高速な通信の場合やケーブル構成を変えた場合は波形品質が変化すると考えられ、こうしたシミュレーションによる問題点の事前予測が有効になってくると思われます。また、回路のどこかで瞬間的な電圧変動が加わった場合の波形への影響も、同様の方法で推定することができます。

図1 図1. 解析モデル全体図

図2 図2. 33(ohm) CANドライバの回路図
(図1のActive termination)

図3 図3. 1300(ohm) CANレシーバの回路図
(図1のPassive termination)

図4 図4. HIGHピンの電圧波形
右は立ち上がり部の拡大図

図5 図5. LOWピンの電圧波形
右は立ち上がり部の拡大図

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