RS485電路為什么要加終端電阻？設備端終端匹配電阻的作用？

一、

什么是RS485？

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RS485是由電信行業(yè)協(xié)會（TIA）及電子工業(yè)聯(lián)盟（EIA）聯(lián)合發(fā)布的標準。此標準的數(shù)字通信網(wǎng)可以在有電子噪聲的環(huán)境下進行長距離有效率的通信。在線性多點總線的配置下，可以在一個網(wǎng)絡上接多個接收器，因此適用于工業(yè)環(huán)境。

02

RS485一個串行端口能控制多少臺設備，由485網(wǎng)絡中的電特性和協(xié)議特性決定。

電特性

為了保證485網(wǎng)絡中的特征阻抗在允許范圍內(nèi)，阻抗為120歐姆左右，因為連接的設備越多特征阻抗越小，所以在485網(wǎng)絡中一般是120歐姆的終端，同時保證信號的衰減在允許的范圍內(nèi)，因此，有長距離傳輸和中繼的情況。

協(xié)議特性

485網(wǎng)絡上傳輸?shù)膮f(xié)議支持的地址范圍，Modbus應該是32個，能連接31個設備。

二、

RS485電路為什么要加終端電阻？

在通信過程中，有兩種信號會導致信號反射，阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。

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阻抗不連續(xù)：信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。

02

阻抗不匹配：數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配，在高頻電路中，當信號的頻率很高時，則信號的波長就很短，當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時，反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征阻抗跟負載阻抗不匹配時，在負載端就會產(chǎn)生反射。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時，整個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)混亂。要減弱反射信號對通訊線路的影響，在實際應用中，對于比較小的反射信號，為簡單方便，經(jīng)常采用加偏置電阻的方法。

三、

設備端終端匹配電阻的作用？

在RS485總線中，終端電阻的作用主要是為了匹配通信線的特性阻抗，防止信號反射，提高信號質(zhì)量。通常使用特性阻抗為120Ω的屏蔽雙絞線，由于RS485總線的傳輸距離較遠，所以在通信線上會產(chǎn)生一定的信號衰減，導致信號失真。為了解決這個問題，我們可以在通信線的起始端和末端各接入一個終端電阻，使信號在傳輸過程中不會發(fā)生反射，從而保證信號的穩(wěn)定性和可靠性。

四、

主板和設備端組網(wǎng)電路圖

五、

增加終端匹配電阻帶來的影響

終端電阻雖然可以提高信號質(zhì)量，但還具有以下幾個問題：

●降低了驅(qū)動信號的幅值和差分電壓；

●增大了通信線上的壓降；

●增大了收發(fā)器的功耗；

●降低總線空閑時的差分電壓;

六、

主板什么情況下需要終端電阻？

●通信距離較長且通信速度較快的情況下，需要加電阻；

●通信速度低或者通信距離近，不需加終端電阻；

●總線上的終端設備數(shù)量較多，總線的負載電阻會增加，會導致信號衰減，需增加終端電阻；

主板是否需要增加終端電阻，需要視現(xiàn)場使用情況而定，和距離，線材，設備的數(shù)量，波特率等都有關(guān)系，并非所有的場景都需要加終端匹配電阻，需視情況而定。

審核編輯：劉清