S-485总线广泛应用于通讯、工业自动化等范畴,在实践应中,一般会遇到是否需求加上下拉电阻以及加多大的电阻适宜的问题,下面咱们将对这些问题进行详细的剖析。
为什么需求加上下拉电阻?
依据RS-485规范,当485总线差分电压大于+200mV时,485收发器输出高电平;当485总线差分电压小于-200mV时,485收发器输出低电平;当485总线上的电压在-200mV~+200mV时,485收发器或许输出高电平也或许输出低电平,但一般总处于一种电平状况,若485收发器的输出低电平,这关于UART通讯来说是一个开始位,此刻通讯会不正常。
当485总线处于开路(485收发器与总线断开)或许闲暇状况(485收发器悉数处于接纳状况,总线没有收发器进行驱动)时,485总线的差分电压根本为0,此刻总线就处于一个不确定的状况。一同因为现在485芯片为了进步总线上的节点数,输入阻抗规划的比较高,例如输入阻抗为1/4单位阻抗或许1/8单位阻抗(单位阻抗为12kΩ,1/4单位阻抗为48kΩ),在管脚悬空时简单遭到电磁搅扰。
因而为了防止485总线呈现上述情况,一般在485总线上添加上下拉电阻(一般A接上拉电阻,B总线下拉电阻)。若运用阻隔RS-485收发模块(例如RSM485PCHT),因为模块内部具有上下拉电阻(关于RSM485PCHT,内部上下拉电阻为24kΩ),因而在模块外部一般不需求添加上下拉电阻。
1、 什么情况下需求加上下拉电阻?
当遇到信号反射问题时,一般会经过添加匹配电阻来防止信号反射,以1对1通讯为例,如图 1所示。因为485总线一般运用特性阻抗为120Ω的双绞线,因而在485总线的首尾两端添加120Ω终端电阻来防止信号反射问题。
图 1 两个RSM485PCHT模块通讯电路
依据RSM485PCHT的详细参数(如表 1)能够得到如图 2所示等效电路,其间RPU、RPD为模块内部在485总线上加的上下拉电阻,RIN为模块的输入阻抗。
表 1 RSM485PCHT参数
图 2 RSM485PCHT通讯等效示意图
当两个模块都处于接纳状况时,能够依据基尔霍夫电流规律对节点A和节点B列出下列公式
依据上述公式能够核算AB之间的差分电压为
此刻模块已处于不确定状况,模块接纳器或许输出为高电平,也或许输出为低电平,这时就需求在模块外部添加上下拉电阻确保模块在闲暇时不处于不确定状况。
2、 上下拉电阻怎么取?
假定模块的输出电源电压VO相同,因为RGND接在一同,因而能够以为模块内部的上拉电阻是并联在一同的,为了便利解说,对图 2的电路进行收拾,如图 3所示,在模块外部添加上下拉电阻能够挑选只添加一组,也能够挑选在每个模块都添加上下拉电阻,为了解说便利,咱们在485总线上添加一组上下拉电阻。
图 3 RSM485PCHT通讯等效电路图