RS485通信是否要接終端電阻?
在RS485(RS485轉換器)組網過程中另一個需要主意的問題是終端負載電阻問題,在設備少距離短的情況下不加終端負載電阻整個網絡能很好的工作(即一般在300米以下不需終接電阻),但隨著距離和負載數量的增加性能將降低。
一般終端匹配采用終端電阻方法, RS-485應在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻。終接電阻在RS-485網絡中取120Ω。相當于電纜特性阻抗的電阻,因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在100~120Ω。這種匹配方法簡單有效,但有一個缺點,匹配電阻要消耗較大功率,對于功耗限制比較嚴格的系統不太適合。
另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。利用一只電容C隔斷直流成分可以節省大部分功率。但電容C的取值是個難點,需要在功耗和匹配質量間進行折衷。 還有一種采用二極管的匹配方法,這種方案雖未實現真正的“匹配”,但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號,達到改善信號質量的目的,節能效果顯著。
為什么RS485總線要接終端電阻?
終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射。
在通信過程中,有兩種信號因導致信號反射:阻抗不連續和阻抗不匹配。
阻抗不連續:信號在傳i輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有,信號在這個地方就會引 起反射。這種信號反射的原理,與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。消除這種反射的方法,就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大 小的終端電阻,使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的,因此,在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。
阻抗不匹配:引起信號反射的另個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。在高頻電路中,當信號的頻率很高時,則信號的波長就很短,當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時,反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征 阻抗跟負載阻抗不匹配時,在負載端就會產生反射。這種原因引起的反射,主要表現在通訊線路處在空閑方式時,整個網絡數據混亂。
在信號傳輸到總線末端時會由于受到的瞬時阻抗發生突變,導致信號發生反射,影響信號的質量。
要減弱反射信號對通訊線路的影響,通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中,對于比較小的反射信號,為簡單方便,經常采用加偏置電阻的方法。
最后簡單說明一下:
RS-485需要2個終接電阻,接在傳輸總線的兩端,其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。
為了抑制干擾,RS485總線常在最后一臺設備之后接入一個120歐的電阻(即為上面所述)。
RS-485與RS-422的共模輸出電壓是不同的。RS-485共模輸出電壓在-7V至+12V之間, RS-422在-7V至+7V之間,RS-485接收器最小輸入阻抗為12KΩ;RS-422是4kΩ;RS-485滿足所有RS-422的規范,所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網絡中應用。