RS485總線是一種常用的差分信號(hào)傳輸方式，RS485串口通信具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。但是在實(shí)際應(yīng)用中，常常遇到遠(yuǎn)距離的RS485設(shè)備通信異常的情況，一般常見的解決方式就是去檢查485設(shè)備上是否增加了終端電阻。有些情況下不加也可以用，這是為什么呢？就讓我們來(lái)了解一下RS-485總線上的終端電阻有何作用。
高頻信號(hào)傳輸時(shí)，信號(hào)波長(zhǎng)相對(duì)傳輸線較短，信號(hào)在傳輸線終端會(huì)形成反射波，干擾原信號(hào)，所以需要在傳輸線末端加終端電阻，使信號(hào)到達(dá)傳輸線末端后不反射。對(duì)于低頻信號(hào)則不用。在長(zhǎng)線信號(hào)傳輸時(shí)，一般為了避免信號(hào)的反射和回波，也需要在接收端接入終端匹配電阻。
對(duì)于RS-485總線，終端電阻可以匹配通信線的特性阻抗，防止信號(hào)反射，提高信號(hào)質(zhì)量。在組建RS-485總線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常使用特性阻抗為120Ω的屏蔽雙絞線，由于RS-485收發(fā)器輸入阻抗一般較高，通常達(dá)到近百KΩ，在信號(hào)傳輸?shù)娇偩€末端時(shí)會(huì)由于受到的瞬時(shí)阻抗發(fā)生突變，阻抗由120Ω變?yōu)榻?/span>KΩ，導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生反射，影響信號(hào)的質(zhì)量。
這種阻抗變化引起的信號(hào)反射與通信的信號(hào)頻率與信號(hào)線長(zhǎng)度都有關(guān)系。在一個(gè)沒有加終端電阻的總線長(zhǎng)度在1M一下的總線上，通信速率在9600Kbps時(shí)，485通信幾乎不會(huì)有異常。然而當(dāng)我們提高通信速率后，隨著通信速率的提高，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)通信的數(shù)據(jù)會(huì)開始出現(xiàn)亂碼。這時(shí)我們用示波器去測(cè)量AB線信號(hào)會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)AB線上電壓波形經(jīng)不是方波了，更偏向與正弦波。這種波形已經(jīng)不能讓接收器正確輸出發(fā)送器傳出的信號(hào)了。
終端電阻雖然可以提高信號(hào)質(zhì)量，但終端電阻的應(yīng)用還具有以下幾個(gè)問(wèn)題：
RS-485總線上的負(fù)載越大，RS-485收發(fā)器輸出差分電壓幅值越低，由于RS485接收器是通過(guò)AB線上電壓差來(lái)判斷傳輸?shù)男盘?hào)，這個(gè)電壓有一個(gè)閾值±200mV，低于這個(gè)電壓后就無(wú)法判斷數(shù)據(jù)。
增加終端電阻使通信線纜上的電流增大，產(chǎn)生了較大的電壓損耗，線纜越長(zhǎng)到達(dá)接收端的電壓差越小，從而影響通信數(shù)據(jù)。
485發(fā)送器在發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中會(huì)驅(qū)動(dòng)AB端電壓差超過(guò)±200mV，總線上負(fù)載越大，就會(huì)使發(fā)送器消耗的功率變大。
1、通信速度低或者通信距離近的情況下建議不加終端電阻
通信速度低或者通信總線短的情況下，信號(hào)反射對(duì)通信信號(hào)的影響不大，而且不加終端電阻可以降低功耗，并且通過(guò)加較大上下拉電阻值即可保證RS-485總線空閑時(shí)具有較高的差分電壓幅值，提高了通信的可靠性。
2、通信距離較長(zhǎng)且通信速度較快，對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求較高的情況
此時(shí)可以增加終端電阻，防止阻抗突變引起的信號(hào)反射問(wèn)題，提高信號(hào)質(zhì)量，但應(yīng)確保在總線空閑時(shí)總線的差分電壓不處于門限電平范圍內(nèi)。
3、對(duì)功耗有要求且通信距離較長(zhǎng)的情況
一般在一個(gè)位的中間時(shí)間對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，由于低通信速度的情況下，每一個(gè)位的時(shí)間較長(zhǎng)，所以在到達(dá)采樣點(diǎn)時(shí)反射信號(hào)已被消耗掉，對(duì)通信已無(wú)影響。
所以對(duì)RS-485的收發(fā)器的功耗有較高要求且通信距離較長(zhǎng)的應(yīng)用，應(yīng)適當(dāng)降低通信的速度。
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