|
ik3chf1l4pu64066435615.gif
- w/ ^! k% x8 m9 U u5 d
点击上方蓝色字体，关注我们2 y* J. f. M* k7 C2 q# o C
尽管终端电阻能有效减少信号反射、提高信号质量，但它也引入了一系列问题，需要在设计中谨慎考虑。
! ?1 v7 u$ t& b( O* o8 l* e
( _/ M h D; h以下是几个常见问题的详细分析：4 {7 y3 Y* r- Z7 j
1- o8 f* N" v" E! B6 w% W$ F' Z5 W! u
降低驱动信号幅值0 x9 g8 H& t8 |. f# U9 m. v7 c
当终端电阻接入RS-485总线时，会显著降低驱动信号的差分幅值。总线上负载的增大导致RS-485收发器的输出差分电压幅值下降。
, ]$ b- U1 A+ C0 W
, d# u5 Q: n; s" e8 x例如，在5米、500kbps的通信距离下，未加终端电阻与加终端电阻的波形对比如图1和图2所示。
* M5 M( O0 q7 A) b2 Q( Y& ~$ b4 U* V9 `- S8 W9 m$ b+ y1 q
通过波形图可以看出，添加终端电阻后，驱动信号幅值大约减少了2V，对信号强度产生明显影响。
6 [9 o5 G4 D- M( r1 v
6 E& K" I' i5 [
ae3owoep2m064066435715.png
3 d7 W) N2 F h( y: ]- h8 ?
图1 - 5m 500kbps 无终端电阻波形4 W- _) \4 F* l3 r
3 d7 [5 Y' Y7 l4 s) l; \% W8 R& Y: t: i" Q1 ^& \+ Q% c* W
zvyb0v2kjxe64066435816.png
1 l( V" Y9 c9 R7 l# I; a) z图2 - 5m 500kbps 加终端电阻波形
; E' t" x9 C: {( M& c" [2
" `0 t" ^' g. J& E7 e增大通信线压降/ A" f9 B" c' @4 o" W
增加终端电阻会使通信线路中的电流增大，进而导致线路上的压降增加。通信距离越长，压降影响越显著。
B7 S; x5 Z5 R5 a" Y- B7 h/ @1 |7 K4 Z! L
例如，在1200米、115.2kbps的测试条件下（使用0.75mm2通信线），首端与末端的信号波形对比如图3和图4所示。
, c! s" @0 y' }5 v- B0 @5 [- D& a0 t5 `# @8 y. v# M
可以看到，由于压降的影响，末端信号相较于首端信号下降了大约0.7V，这种差异会影响接收端的信号完整性。
2 y- }1 ?3 [5 ?. o c5 T; h) k E1 ~+ t0 O# }# r& r
uo1rlz5iuhy64066435916.png
3 F m/ a: h+ c# e5 A# k0 m: x图3 - 1200m 115.2kbps 首端波形（加终端电阻）
8 {4 T4 H- V [/ V& r; A+ Q+ T0 P- n/ f8 G( J. N! v
t2cgwwvfzjh64066436016.png
$ Q3 T& A$ T1 H2 t- m8 R
图4 - 1200m 115.2kbps 末端波形（加终端电阻）- }: y$ | B" Q; c. \4 b6 U
3+ B" |7 H2 k5 U6 S+ p, y. M
增大收发器功耗
+ F g5 i* M7 u: M0 K. J终端电阻的引入对RS-485收发器的功耗有明显影响，特别是在驱动状态时。3 L1 M/ ]% H8 L/ I
- ]7 i) v2 C! F' j5 ?# \以RSM485ECHT为例：$ D5 z. R c" r: N
接收状态：工作电流约为20mA。驱动状态（无终端电阻）：工作电流为27mA左右。驱动状态（加终端电阻）：工作电流上升至83mA。
/ p( T( u7 ]7 U7 `
! Q3 v; G% D! t) [. Y" ?从数据中可以明显看出，终端电阻在驱动状态下显著增加了功耗。
# h8 ?9 U6 v! l" E2 ]/ R
' Q5 v- U& u/ m因此，在对功耗敏感的应用场景中，应谨慎使用终端电阻。3 c6 a" H! V+ e- H, N2 N; D5 {2 a
4
! n9 g* a! C/ j6 w' e% r |降低总线空闲时的差分电压
N" `; E+ M) g% p0 N在RS-485总线空闲时，终端电阻会导致差分电压的降低，尤其是在两个模块都处于接收状态时。
. `7 k& L: d! l$ S6 ~. u" r( n' p% q
图5展示了两个RSM485ECHT模块的通信等效示意图。4 M; |5 x; ]2 L
p/ ~% P p8 y
1xuib00j5ol64066436116.png
' \7 B- E0 Z" V N" |图5 - RSM485ECHT通信等效示意图
, f' X5 J8 A* C9 T. w* f0 I% u }) I x
通过基尔霍夫电流定律，可以对节点A和节点B的电流进行分析，得到以下公式：5 S4 E; a$ a/ r
tkektlzjbyi64066436216.png
' D+ n. a2 ]! b$ p+ @2 z. Z2 f5 h
其中：
) O: S6 N |8 X. M& c0 w$ jRPUD：RSM485ECHT内部上/下拉电阻，120kΩ；RIN：RSM485ECHT输入阻抗，96kΩ。, |" }1 S% a6 A% H) c" g" z( s
+ p6 |$ D) }/ |( S
根据公式计算得出的AB间差分电压仍然保证在-200mV到-40mV的范围内，符合RSM485ECHT的门限电平要求，确保总线空闲时不会误接收数据。8 z u( |- V) K/ q& J7 }5 Q [* Y- R
' ~' Y* j& k6 M/ l
hmqcahelybu64066436316.png
1 ]4 p W4 ~1 y- r% p7 y& m
j' x3 q( R1 Z% ?4 ^然而，对于门限电平在-200mV到+200mV范围的RS-485收发器，空闲时的差分电压可能进入不确定状态，增加误接收的风险。
( V6 S& o. H, m; A. ~6 {
1 q5 m0 }- {0 T; g' X' h6 X' J通过对终端电阻的详细分析，可以看出其对信号幅值、功耗、以及总线空闲状态的电压水平都具有重要影响。! Y/ Q- O$ n5 ~# C$ }2 J
9 ?7 S/ r# H% |# H) X/ s* q; P5 P在具体应用中，需要根据通信距离、功耗要求、设备特性等综合因素来决定是否使用终端电阻。
: |, ^7 [& p3 A# Q$ G$ D4 X' m
cx4uk25vr3w64066436416.jpg
+ C- @+ i" t5 }3 e& q7 r
n1kmr4syp4364066436516.gif
+ C. p) l- E: P5 @, s5 J# C5 P点击阅读原文，更精彩~ | 
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
