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RS-485 基础知识:何时需要终止,以及如何正确进(2)


估计总线未端接端的输入阻抗为 96kΩ(单位负载的八分之一),驱动器的源阻抗为 60Ω,根据表 1 中列出的计算,信号反射会衰减。


RS-485 基础知识:何时需要终止,以及如何正确进行

表1 :信号衰减计算示例
如表 1 所示,当信号第六次反射时,它已衰减到其原始幅度的 4% 以下。在这一点之后,可以肯定地说反射不再能够导致信号完整性问题。由于位的采样点通常发生在位的 50-75% 之间,因此我们需要确保这三个往返延迟发生在采样点之前。
需要终止的网络
对于位时间不长于电缆环路时间的应用,端接对于最小化反射至关重要。最基本的端接网络,称为标准端接或并行端接网络,由单个电阻器组成(图 2)。


RS-485 基础知识:何时需要终止,以及如何正确进行

图2 :标准终端网络
对于标准端接,我们可以将端接电阻值与网络两端电缆的差模特性阻抗相匹配。这可确保正确终止总线上双向传输的信号。正如我之前提到的,这种类型的端接方案的主要缺点是,只要驱动器处于活动状态,电阻器就会在驱动器上施加直流 (DC) 负载。
使用交流终端有助于减轻这种功耗,而对总线长度没有那么长的位时间要求。图 3 显示了一个 AC 端接方案。


RS-485 基础知识:何时需要终止,以及如何正确进行

图3 :交流终端网络
由于电流通常从RS-485 驱动器的一侧流过终端网络,然后通过驱动器的另一侧,通过放置一个串联电容器,稳态电流变为零。这种类型的端接需要注意的两个问题是,它需要在每个端接网络上增加一个组件,并且串联电阻和电容会引入电阻-电容 (RC) 延迟。RC 时间常数将减慢差分信号的上升沿和下降沿,并限制网络的最大数据速率。
表 2 总结了三种终止方案。


RS-485 基础知识:何时需要终止,以及如何正确进行

表2 :终止技术总结
为获得最佳信号完整性,始终最好将电缆的差模特性阻抗与等阻抗的终端相匹配。但是,如果我们采取适当的步骤,也可以成功实施交流终止或完全避免终止。


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