一、终端电阻的浸染
对付RS-485总线,终端电阻紧张是为了匹配通信线的特性阻抗,防止旗子暗记反射,提高旗子暗记质量。
在组建RS-485总线网络时,常日利用特性阻抗为120Ω的屏蔽双绞线,由于RS-485收发器输入阻抗一样平常较高(例如RSM485ECHT输入阻抗为96kΩ,最多可连接256个节点),在旗子暗记传输到总线末端时会由于受到的瞬时阻抗发生突变(以RSM485ECHT为例,阻抗由120Ω变为96kΩ),导致旗子暗记发生反射,影响旗子暗记的质量。RSM485ECHT在1200m,500kbps通信速率的情形下不加终端电阻和加终端电阻的波形如图1和图2所示,终端电阻明显改进了旗子暗记的质量。

图1 RSM485ECHT 1200m 500kbps不加终端电阻
图2 RSM485ECHT 1200m 500kbps 加终端电阻
二、终端电阻带来的问题
终端电阻虽然可以提高旗子暗记质量,但还具有以下几个问题:
1、降落了驱动旗子暗记的幅值
RS-485总线上的负载越大,RS-485收发器输出差分电压幅值越低,RSM485ECHT在5m,500kbps的情形下不加终端电阻和加终端电阻的波形如图3和图4所示,可以看出驱动旗子暗记在增加终端电阻后降落了2V旁边。
图3 RSM485ECHT 5m 500kbps 不加终端
图4 RSM485ECHT 5m 500kbps 加终端
2、增大了通信线上的压降
增加终端电阻使通信线缆上的电流增大,产生了较大的压差,降落了吸收真个旗子暗记幅值。RSM485ECHT在1200m,115.2kbps首端和末端的旗子暗记波形如图5和图6所示(0.75mm2通信线),末端旗子暗记与首端旗子暗记比较低落了0.7V旁边。
图5 RSM485ECHT 1200m 115.2kbps 加终端电阻 首端波形
图6 RSM485ECHT 1200m 115.2kbps 加终端电阻 末端波形
3、增大了收发器的功耗
增加终端电阻对付吸收状态时的事情电流影响不大,但会大大增加驱动状态时的事情电流。以RSM485ECHT为例,RSM485ECHT处于吸收状态时事情电流为20mA旁边,在驱动状态不加终端电阻时事情电流为27mA旁边,在驱动状态加终端电阻时事情电流为83mA旁边,可以看出终端电阻大大增加了RS-485收发器的功耗,对付有功耗哀求的运用处所,应谨慎利用终端电阻。
4、降落总线空闲时的差分电压
如图7所示为两个RSM485ECHT通信示意图。
图7 RSM485ECHT通信等效示意图
当两个模块都处于吸收状态时,可以根据基尔霍夫电流定律对节点A和节点B列出下列公式:
个中:RPUD为RSM485ECHT内置高下拉电阻,120kΩ;
R¬IN为RSM485ECHT输入阻抗,96kΩ;
根据上述公式可以打算AB之间的差分电压为:
由于RSM485ECHT的门限电平为-200mV~-40mV,以是在上述情形下,模块仍旧输出高电平,担保总线空闲时不会误吸收数据。但对付门限电平为-200mV~+200mV的RS-485收发器,输出电平为不愿定状态,此时有可能误吸收数据。
三、如何办理增加终端电阻后空闲状态的问题?
对付空闲状态的问题有两个办理方法:
1、利用类似RSM485ECHT的模块(门限电平为-200mV~-40mV),当RS-485总线的差分电压大于-40mV时RS-485收发器的输出即为高电平。
2、利用RSM485PCHT或RSM485PHT等带有输出隔离电源的模块,可以通过在外部增加较小的高下拉电阻将RS-485总线的空闲状态时的电压拉到+200mV以上(一样平常要留有100mV或200mV以上的裕量),担保空闲时RS-485总线差分电压不处于门限电平范围内,但高下拉电阻值不能太小,一样平常总线上拉(或下拉)并联值要大于375Ω。
四、什么时候须要加终端电阻?
1、通信速率低或者通信间隔近的情形下建议不加终端电阻
通信速率低或者通信间隔近的情形下,旗子暗记反射对通信旗子暗记的影响不大,而且不加终端电阻可以大大降落功耗,并且通过加较大高下拉电阻值即可担保RS-485总线空闲时具有较高的差分电压幅值,提高了通信的可靠性。
2、通信间隔较长且通信速率较快,对旗子暗记质量哀求较高的情形
此时可以增加终端电阻,防止阻抗突变引起的旗子暗记反射问题,提高旗子暗记质量,但应确保在总线空闲时总线的差分电压不处于门限电平范围内。
3、对功耗有哀求且通信间隔较长的情形
一样平常在一个位的中间韶光对旗子暗记进行采样,由于低通信速率的情形下,每一个位的韶光较长,以是在到达采样点时反射旗子暗记已被花费掉,对通信已无影响。RSM485ECHT在1200m 9600bps不加终端电阻首端和末端的波形如图8和图9所示,可以看出反射旗子暗记在到达每一个位中间前就已经被花费掉了。
以是对RS-485的收发器的功耗有较高哀求且通信间隔较长的运用,应适当降落通信的速率。
图8 RSM485ECHT 1200m 9600bps 不加终端 首端波形
图9 RSM485ECHT 1200m 9600bps 不加终端 末端波形