[参考译文] SN65ALS176：RS485总线通信：终端电阻器拓扑

您好、Himanshu、

因此、这不在 RS-485系统的规格范围内、您看到稳定性问题的原因至少部分是由于系统设置造成的。  

系统拓扑应以菊花链方式连接或使用接线盒。

2.在 RS-485系统中、只有总线上的第一个和最后一个节点端接、此电阻值应为120欧姆。  

3. A 上的上拉电阻 器-为了偏置"A"线、只有1个节点需要外部上拉-并非每个节点都需要该电阻器。 这与"B"上的下拉电阻相同。

4."A"线到接地端的阻抗需要>=375欧姆。 这可以通过获取上拉电阻器的有效并联阻抗和 RS-485收发器的输入阻抗来找到(其中输入阻抗为#node supported * 375 - SO 对于该器件为12K)。 同样的分析和结论也可以在"B"行上得出。

本质上、RS-485总线应大致如下所示：

上图中不包含偏置电阻器-但这些电阻器是可以接受的。

我有几个问题要确保使用正确的值：

1.  "A"上拉和"B"上拉的意图是什么-也就是说、这些电阻器要实现什么？ 是失效防护偏置吗？

2.系统中使用的总线拓扑是什么？

3.您能否确认组件值：RT = 142欧姆；R_PU = R_PD = 392欧姆-这是正确的吗？  

应用的总线长度是多少？  

请告诉我上述四个问题、以便我还可以检查设计是否存在任何其他潜在问题。

最棒的

Parker Dodson

尊敬的 Parker Dodson：

非常感谢您的详细回答和及时的技术支持。  

请按照您的评论点按相同顺序查找我们的反馈。

1. 我们 的 RS-485总线具有"接线盒"系统拓扑。 请查看我们的 RS-485系统总线图像 请确认。
2. 我们同意您的观点、并将根据您的建议实施电阻器值。  
3. 关于我们系统总线"接线盒"拓扑的附加图像、总电缆长度将超过>100米。 建议我们分别需要线路 A 和线路 B 上的上拉和下拉电阻器的单个失效防护术语或双失效防护术语。
4. 您的解释非常有趣。 但是、我无法确定如何推导出12K 的值(即 支持的节点数* 375 -因此对于该器件为12K)、也无法获得上拉电阻器的有效并联阻抗和 RS-485收发器的输入阻抗值。 请指导我们、因为我们在这个领域有点新。  

我们将回答您有关上拉和下拉电阻器术语的其他问题

1. 是的、我们需要失效防护偏置。
2. 我们使用的接线盒总线拓扑
3. 请向我们提供有关公式的指导、以计算相对于接线盒拓扑的 Rt、RPU 和 RPB 正确值。
4. 请参见随附的图片、了解总线的总长度 我们看到我们的总线长度将大于100米。

提前感谢您为解决此问题提供的大力支持。  

您好、Himanshu、

1.我觉得我不够清楚-当我说接线盒-我指的是接线盒+主干-请见下面(左下角)：

我不是您的拓扑的100%-我认为它可能更接近启动网络-这不是 RS-485总线的理想选择。

2.好的-所以建议使用这种端接方式-但它只能在底部的两种拓扑中正常工作。 我认为您可能有一个星形网络、需要在每个节点上进行端接-而120欧姆对于25个节点来说太低+当调整到更高的端接时、您会得到大量反射。 即使数据速率降低、转换速度也是固定的、转换中的谐波含量(由于该部件的最大数据速率为35Mbps、因此速度很快)也会产生反射。 我们已经测试了一个可以在星形网络中工作的系统-但需要注意的是、它包含线路驱动器、我们使用一个对总线信号使用 OOK 调制的专用 RS-485器件(THVD8000)对其进行了测试-我在这里添加了一条注意事项：  https://www.ti.com/lit/an/slla573/slla573.pdf?ts=1664204264810&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F 、但我们没有支持将其用于其他器件的数据-但这可能是可行的。 使用线路驱动器可在多个节点上实现120欧姆端接、而不会对 RS-485收发器本身的驱动器造成过应力。  

3、只有在一个节点上连接所有节点时才需要失效防护电阻器。 不过、存在一个小问题-失效防护电阻值应为680欧姆、以将空闲电压设置为大约200mV (假设为 eq、则从 VCC 到 A 为680、从 B 到 GND 为680。 端接电阻为60欧姆)、但这违反了从 A 或 B 到接地的阻抗 (最小375欧姆)-因为最小失效防护值的条件是：R_FS >=(375 * R_IN)/R_IN - 375)。 对于该设置、R_IN = 12K/25 = 1.714K 欧姆、这将无法设置适当的空闲电压。 话虽如此-如果使用680 、则差分信号的衰减可能比规格的衰减多一些、因为它超出范围、但我认为阻抗不足以在使用680时造成损坏。  

4.RS-485标准规定了输入泄漏与总线电压间的关系规范、称为单位负载

其中一个角是12V 和1mA 、可提供12K 的输入阻抗。  12K 负载线是用于简化器件输入阻抗的标准近似值。 这是一个标准 RS-485器件、额定单位负载为1、即总线上的32个节点。 并联12、000欧姆时的32个节点等于375欧姆(12、K/32 = 375)。 在共模额定值下测试器件时、375欧姆也用作共模负载、以模拟满载总线。 因此、在具有1/2、1/4或1/8单位负载的器件上、我们可以分别将输入阻抗近似为24K、48K 和96K。 它不一定是 appx。 但它可以很好地估计 RS-485器件的行为方式。 该器件专门支持32个节点、即 eq。 输入阻抗可近似为12K。  

您之所以采用并联方式、是因为具有25个节点的 RS-485总线具有与所有 A 引脚并联的"A"引脚、对于具有所有"B"引脚的 B 引脚也是如此。 命名规则有点奇怪、因为内置了很多快捷方式/假设。 我添加了一个设计指南、其中真正涵盖了 RS-485设计的基础知识、这非常有帮助：  https://www.ti.com/lit/an/slla272d/slla272d.pdf?ts=1664206175196&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F -此外、如果您可以访问 RS-485标准、它的阅读时间不长、可能会有一些更多信息-但我在上面附加的设计指南将在大多数应用中非常有用。  

为了实现正确的失效防护偏置、当我在这个回复中说得更高一点时、主线路信号将会有一些衰减。 因此、最大条件/较长总线长度可能存在一些问题(除非添加的线路驱动器并不重要)。 这将导致应用程序超出规格、但我不怀疑会发生损坏、我只怀疑驱动器规格有一定的降额。  

2.你能不能用我在这份回复中的第一张图片来确认-只是为了澄清一下、因为我没有指定接线盒拓扑的类型、对此我深表歉意。  

3. RT 应等于传输线路的特性阻抗，并应有2个终端-除非它采用星型拓扑，而不是它们都需要端接，并且您可以使用线路驱动器来克服低阻抗。 我们的其中一个使用 OOK 调制的器件已经完成了这项工作、而我认为可以将该器件与线路驱动器一起使用以克服低阻抗编码方案、例如曼彻斯特编码 (使用 THVD8000会覆盖对特殊编码的需求、这就是我们在应用手册中使用该部分的原因) 必须用于从数据流中移除直流/近直流频率。 RS-485规范要求 A 和 B 之间的电阻为60 (+/- 10%)欧姆-在正常系统中、这是2 120欧姆电阻器-取决于可能变化的拓扑-使用线路驱动器将克服最小电阻要求、并略微降低最小电阻。

4.大于100米的总线长度应该是一个大问题-但由于数据速率大于总线，因此对最大数据速率会有一些影响。 较低速度下的 RS-485器件峰值约为1.2km。  

如果您可以确认拓扑是具有主干的接线盒、或者它是否类似于第一张图片中描述的更接近星型网络、从而确定后续步骤。 此外，如果您知道数据速率，您还可以分享吗？  

最棒的

Parker Dodson

尊敬的 Clemens Ladisch ：  

非常感谢您的大力支持。  

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此外、e2e 论坛还将进行维护、如果我们能够在不中断的情况下进行技术对话、那将是一件很好的事情。