RS-485總線廣泛用于通訊,工業自動化和其他領域。
在實際應用中,我們通常會遇到是否要添加下拉電阻以及合適的電阻大小的問題。
我們將在下面詳細分析這些問題。
1.為什么我需要添加一個下拉電阻? 1)當485總線差分電壓大于+ 200mV時,485收發器輸出高電平。
2)當485總線差分電壓小于-200mV時,485收發器輸出低電平。
3)485總線上的電壓為-200mV?+ 200mV時,485收發器可能輸出高電平或低電平。
但通常它始終處于水平狀態。
如果485收發器的輸出為低電平,則這是UART通信的起始位,此時通信將異常。
當485總線處于開路狀態(485收發器與總線斷開連接)或處于空閑狀態(所有485收發器均處于接收狀態,并且總線不受收發器驅動)時, 485總線基本上為0,并且總線處于不確定狀態。
同時,為了增加總線上的節點數,當前的485芯片具有相對較高的輸入阻抗設計。
例如,輸入阻抗為1/4單位阻抗或1/8單位阻抗(單位阻抗為12kΩ,1/4單位阻抗為48kΩ),當引腳懸空時,很容易受到電磁干擾。
因此,為防止上述情況在485總線上發生,通常會在485總線上添加一個上拉電阻(通常A與一個上拉電阻相連,而B總線是一個下拉電阻) )。
如果使用隔離的RS-485收發器模塊(例如RSM485PCHT),則由于該模塊具有內部上拉和下拉電阻(對于RSM485PCHT,內部上拉和下拉電阻為24kΩ),通常存在無需增加模塊外部的上拉和下拉電阻。
2.在什么情況下我需要增加一個下拉電阻?當遇到信號反射的問題時,通常會增加匹配電阻以避免信號反射。
以一對一通信為例,如圖1所示。
由于485總線通常使用特性阻抗為120Ω的雙絞線,因此在485總線的兩端都添加了120Ω終端電阻以避免信號反思問題。
根據RSM485PCHT的具體參數(參見表1),可以獲得圖2所示的等效電路,其中RPU和RPD是模塊內部485總線上添加的上拉和下拉電阻。
模塊的輸入阻抗。
當兩個模塊都處于接收狀態時,可以根據基爾霍夫電流定律為節點A和節點B列出以下公式:根據以上公式,可以計算出AB之間的差分電壓:此時,模塊已經處于不確定狀態,模塊接收器可以輸出高電平或低電平輸出。
這時,有必要在模塊外部增加一個上拉和下拉電阻,以確保模塊空閑時不會處于不確定狀態。
3.如何選擇上拉和下拉電阻?假設模塊的輸出電源電壓V?O相同,因為RGND連接在一起,可以認為模塊內部的上拉電阻是并聯連接的。
為了便于說明,圖2中的電路如圖3所示。
圖3所示。
在模塊外部添加上拉和下拉電阻可以選擇僅添加一組,也可以選擇添加上拉電阻。
每個模塊中的上拉和下拉電阻。
為了便于說明,我們在485總線上增加了一組上拉和下拉電阻。
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