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[参考译文] THVD1520:用于 RS485通信的长双绞线电缆的等效电路

Guru**** 1637790 points
Other Parts Discussed in Thread: THVD1520
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1324348/thvd1520-equivalent-circuit-for-long-twisted-pair-cable-for-rs485-communication

器件型号:THVD1520

大家好、

 我们使用 THVD1520进行 RS485通信、 配置是全双工 RS485使用两根双绞线电缆、距离为1000米、波特率为115.2Kbps。 我们需要制造等效电路来仿真1000米双绞线电缆、您是否有这样的电路? 哪种线径适合我们的应用(18/22/224 AWG?)、请告知、非常感谢。

最佳

Gu

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    尊敬的 Gu:

    我通常看到 CAT5电缆用于 RS485通信。 CAT5电缆的特征电容约为50pF/m。 对于电感、我可以估算约500nH/m。

    试图构建一个等效电路来模拟1000米电缆的实际负载有点棘手。 例如、仅使用一个电容和一个电感器作为负载将不 是很精确。  理论上 、电缆由串联的无限小电感器和与串联的其他无限小电感器和并联的电容组成。 如果您尝试使用尽可能多的电感器和电容器来创建设计、准确度将更高。 例如、对于1000m 电缆、总电容将为50nF、总电感将为500uH。 如果您将一个100uH 电感器与其他4个100uH 电感器串联、并且在每个电感器之间有10nF 的电容器、则总负载仍将是500uH 和50nF、但与仅使用1个电感器和1个电容器相比、您可能获得更准确的电缆负载 模拟负载。

     -鲍比

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    尊敬的 Bob:

     非常感谢您的建议。 我想用下面的电路来模拟100米的 CAT5双绞线电缆、所以1000米时、我只需要将这个电路的10串接、对吗? 请告知。 谢谢。

    最佳

    Gu

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    尊敬的 Cheng:

    我需要与我的一位同事仔细检查一下。 为 CAT5电缆特性参数提供的测量基于单线。 由于您使用差分通信、因此我们可能需要修改实际负载与等效负载的关系。 (我不认为电容负载位于两根导线之间、我假设它以 GND 为基准、但需要仔细检查)。

    -鲍比

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    尊敬的 Bob:

     感谢您的快速回复、我按照您为电容器建议修改了电路。 下面是新图表、关于特征参数的值、请帮助我进行定义。 我对该仿真/计算了解甚少。 我们的目标是 RS485全双工3000英尺@ 115.2kbps、RS485总线上的器件数量是可变的、但不得超过 RS485总线标准的限制。 如果您可以为我提供计算结果、它将非常有用、因此如果更改到不同的规格线、我可以自行完成。   

     最佳
    Gu

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    尊敬的 Cheng:

    我与我的同事说,更准确的模型应该是你在这里指出的第一个模型:

    [/报价]

    这是因为双绞线连接到 RS485线、而不是与信号线和 GND 线绞合在一起。  

    他还建议与您计划使用的电缆制造商联系、看看他们是否有包含值的数据表、是否能够使用 VNA 为您获取与频率相关的实际 RLC 值、这样他们应该能够使用 波特率。 与使用我们通过通用 CAT5电缆生成的假定导线特性相比、这可能会提供更好的值。  

    我对这个模拟/计算知之甚少。 我们的目标是 RS485全双工3000英尺@ 115.2kbps、RS485总线上的器件数量是可变的、但不得超过 RS485总线标准的限制。 如果您可以为我提供计算[/报价]

    我想我们在这里没有任何特殊的计算。 对于标准、它们使用称为单位负载的东西。 这基本上只说明每个接收器可以有多大的泄漏电流。 我认为1个单位负载是1mA、最大允许负载是32个单位负载。 大多数现代 RS485接收器的额定单位负载要低得多、测量单位负载为1个负载的几分之一。 例如、THVD1520具有1/32的单位负载。 因此、理论上您可以加载高达256个 THVD1520的整个总线以达到标准限制。 如果您希望对此进行仿真、我认为您只需为总线负载添加一些电阻器即可将电流泄漏到总线上。  

    -鲍比

    [/quote]
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    尊敬的 Bob:

     感谢你的帮助。 我将制作 pspice 仿真和测试电路进行评估。  如果我们不想将长距离电缆用于每个开发测试设置、是否有现成的双绞线等效板要使用? 或者在实际开发测试硬件中是否有其他方法来仿真长距离双绞线。  

    最佳

    Gu

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    尊敬的 Gu:

    电缆最重要的方面是特性阻抗。 请确保用于测试的电缆的阻抗与最终应用中使用的电缆的阻抗相同。 理想情况下、这些电缆应该是相同的品牌和部件号、因为您可能会看到不同电缆选项之间的质量存在一些差异。 除此之外,将在最终应用中使用的电缆长度和端接位置应匹配。  

    使用物理长度较长的电缆是估算收发器在终端应用中性能的最准确方法。 这是因为它不仅考虑了电缆的寄生特性、还考虑了实际系统中预期的阻抗特性、反射行为和传播时序。 负载模拟器等较小的解决方案主要只能解决阻抗和寄生特性、无法正确地仿真这些其他行为。  

    此致、
    埃里克·肖特

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    您好、Eric、

     感谢您的建议。 我们将进行一些测试和调试设置、我们要在测试设置中使用实长电缆、并使用负载仿真器板来开发固件代码。 我针对 CAT5 24 AWG 1000米仿真制作了如下所示的 PSpice 仿真模型、您是否可以看一下并建议我是否需要为电缆仿真电路添加/更改任何内容? 谢谢。

    最佳

    Gu

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    尊敬的 Gu:

    总线上应该有两个120欧姆端接电阻器。 一个在传输线路的开头、一个在传输线路的末尾。 我在您的设置中仅看到一个120欧姆的电阻器。  

    -鲍比

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    尊敬的 Bob:

     非常感谢您的帮助、我在两端都添加了端接电阻器。

    最佳

    Gu