凡亿教育 · 电子工程师实战教育品牌
嵌入式硬件培训:长沙/广州校区
|
课程咨询:15989478308(同微信)
免费领取课程大纲

RS-485一加120Ω终端,差分电压变小了,是不是电阻加错了?

RS-485一加120Ω终端,差分电压变小了,是不是电阻加错了?

加120Ω以后A-B差分幅度变小,并不一定是异常。终端电阻本来就在给驱动器增加负载,用来匹配双绞线特性阻抗、吸收反射。关键是幅度是否仍满足收发器规格,以及终端有没有只放在总线两端。

调RS-485时有个现象很容易让人误判。

不加终端,示波器上A-B差分电压看着很高;一并上120Ω,幅度反而掉下来。

于是第一反应就是:是不是120Ω太小,把信号“拉没了”?

实际上,终端电阻本来就会让Driver多带一个负载。幅度有变化很正常,真正要看的是反射有没有变小、接收端电压还有没有余量。

为什么偏偏是120Ω

RS-485常用双绞线的差分特性阻抗通常在100Ω到150Ω范围,标准常以120Ω作为典型值。

在线缆末端并一个接近Z0的电阻,相当于让传播到末端的信号能量被负载吸收,而不是再从末端反射回去。

TI的RS-485基础资料把这一点说得很直白:终端电阻存在的主要目的不是“提高电压”,而是减少阻抗不匹配带来的反射。

图1:RS-485主干线通常只在总线两端放置终端电阻,中间节点通过短支线接入。

图1:RS-485主干线通常只在总线两端放置终端电阻,中间节点通过短支线接入。

幅度为什么会下降?因为Driver真的在给电阻送电流

如果总线两端各有一个120Ω终端,从驱动器角度看,两颗终端在差分路径上相当于形成更重的负载。

TI很多RS-485器件的差分输出规格,本来就是在54Ω或60Ω一类重负载条件下测试,目的就是覆盖两端120Ω终端和其他节点负载。

所以不加终端时测到3V多,加终端后变成2V多,并不能直接说明有问题。

真正应该拿Datasheet的VOD规格来比:当前供电、当前负载下,差分输出是否仍然满足器件保证值和接收端门限。

图2:120Ω终端并在A、B之间,用于匹配双绞线的差分特性阻抗。

图2:120Ω终端并在A、B之间,用于匹配双绞线的差分特性阻抗。

终端加对了,波形通常会比“不加时更矮但更干净”

没有终端的长线,在边沿位置容易看到过冲、振铃甚至多次台阶。

终端接上以后,反射被吸收,波形可能没有原来那么高,但边沿附近会更干净,接收器更容易在正确时刻判断逻辑。

这也是为什么只盯“峰值有多高”会误判。RS-485真正关心的是在噪声、共模和线缆损耗存在时,接收端仍然能稳定得到足够的差分电压。

图3:长线没有合理终端时,边沿容易出现明显反射和振铃。

图3:长线没有合理终端时,边沿容易出现明显反射和振铃。

120Ω也不是每个节点都并一颗

标准多点总线通常只在主干线两端做并联终端,中间节点的Stub尽量短。

如果十几个节点每个都并120Ω,总负载会迅速变得很重,Driver输出幅度当然会被拉低。

另外,如果线缆本身不是120Ω,或者距离很短、速率很低,终端策略也可以不同,不能机械地“见RS-485就焊120Ω”。

遇到“加终端后电压变小”,先做三件事:确认终端位置、测A-B差分波形、对照收发器在对应负载下的VOD规格。只要这些都对,幅度比空载低,本来就是正常现象。

图4:RS-485调试应同时看发送控制、A/B差分波形和接收端恢复结果。

图4:RS-485调试应同时看发送控制、A/B差分波形和接收端恢复结果。

声明:

本文由凡亿教育整理,转载请注明来源!

投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207


上一篇电感标着10A,Buck只跑6A,为什么还是会掉压发烫? 下一篇2.4GHz匹配网络里那颗0Ω,真能当一根导线用吗?