[参考译文] THVD1500：RS485接口上的发射

尊敬的 Kaveh：

因此、我们没有直接正式查看 RS 至485的排放性能、但我们提供了一些通用指南和推理"为什么"我们没有根据排放标准进行过多指定/测试。

辐射发射：

因此、对于辐射发射、通过正确设置 RS 至485总线、通常可以执行4项操作来帮助防止大多数辐射发射问题。  

1) 1)正如您提到的-与双绞线电缆一起使用时、输出驱动器的差分结构在降低高频信号方面非常繁重-这直接导致总体辐射降低。 需要注意的是、RS -485标准未指定电缆要求 、但在实践中120 Ω 双绞线是理想选择。  

2) 2)设置正确的 RS 至485系统将使用120欧姆电缆、启动和终端节点都应使用120欧姆电阻器端接。 RS 至485总线在可能的数据速率下被视为传输线路-因此您必须考虑阻抗匹配-此处的标准非常简单-在理想的设置中，120欧姆终端处的120欧姆电缆，忽略了组件容差， 这将导致0%的入射信号被反射回总线。 通常、在实践中、由于存在元件容差 、这并不完美-但在理想情况下、它应设计为能够更大限度地减少反射-尤其是更高的谐波反射、因为 THVD1500具有较慢的器件速率、因此它不是很重要。  

3) PCB 上存在的任何 RS -485总线信号(即从 PCB 上的 IC 到连接器到电缆等) 应差分耦合、具有相同的长度、使从 IC 到电缆连接点的迹线尽可能笔直(它们的布线应具有高优先级并被视为高频率传输线、因为由于长度与数据速率的关系、RS -485可被视为高速)  布线的特性阻抗也应为120欧姆。 对于 THVD1500等速度较慢的器件、更有可能偏离该规则、因为 PCB 上的阻抗不匹配/不连续性不太可能足够长而导致问题-但如果您将每个 RS 至485总线的频率视为可能较高、那么您将在 RS 至485设计中获得更好的结果。  

4)这个会有点棘手、因为 RS 至485标准在技术上并未讨论布线和网络拓扑 -但从实际意义上讲、可以遵循最佳实践。 归根结底、RS 至485可允许总线上有2个以上的节点- 但只有 START 和 END 节点端接(使用120欧姆电阻器)-所有中间节点均未端接。 假设未端接节点上的存根长度(与总线主干线的偏差)尽可能短-最大长度取决于电缆的传播速度  Vp (120欧姆电缆的常用值通常约为 c 的78%)   和驱动器的差分转换时间(通常使用数据表中列出的最低速度-对于180ns 的 THVD1500)、其中最大未端接存根长度为 L = tr、tf (min)/10 * Vp  

因此、如果我们假设 Vp = c 的78%且 tr、tf (min)= 180ns、则最大未端接存根长度约为4.2m。 如果未端接存根长度超过此长度、则未端接节点会在信号转换期间将高频信号反射回总线-如果处理不当、这些反射可能会转化为辐射发射。  

理想情况下、如果 以菊花链形式连接系统、通常可以避免这种情况、因为在该网络拓扑中、未端接存根的长度会最小化。 但是、其他拓扑(带接线盒的脊柱)可以正常工作、但需要遵循残桩长度计算。   

现在综上所述、即使考虑了所有这些因素、也可能需要更多额外的元件来帮助减轻高频信号的影响、因为减轻总线上的高频信号的影响是防止这些高频信号 发出的辐射率。 如果这是个问题、那么通常 可以添加滤波电容器(单端-即 A 或 B 接地(我通常尽可能避免这些、因为它们会加载总线)或差分 B 到 A)、 分离端接-在 CAN 等其他标准中常用、共模扼流圈并不少见、也可能存在铁氧体磁珠。 不过、增加了很多内容来防止信号耦合到总线中的问题-但也可以用于减少数据信号的较高频率内容。  我们确实有一个 关于强大 EMC 设计 的参考设计-尽管它不使用此精确 IC、但很多相同的原则普遍适用于 RS 至485系统(尽管某些元件值可能会根据您使用的确切 RS 至485器件的值而变化)  

传导发射

一般而言、我们并不是重点关注传导发射、主要问题通常是辐射(长总线可以用作散热器源)-如果有任何东西、传导抗扰性是一个更大的问题、 (这实际上并不相同、上面提到的原则通常与我们在这里建议的概念相同)。  

我们确实有几个原因：

1.首先应该产生很小的开关噪声。 当驱动器处于运行状态时、它不断从 VCC 拉取电流(RS -485是一款4开关驱动器、只是改变来自 VCC 的电流路径、不会在理想情况下完全切断它(很显然、在实践中由于上升/下降时间而存在延迟、但两个逻辑状态都是主动驱动的)) 虽然可能会在 VCC 引脚上观察到一些开关操作-通常不是问题,尤其是在正确地将去耦电容器直接应用到 VCC 引脚时,因为开关噪声应该相对较小。 (对于 THVD1500等器件、输入信号的基础频率不应超过250kHz)。 我已经看到一两个系统在 VCC 轨上实现了完整的 EMI 滤波器-但通常情况下、电源本身有噪声、这有助于向 VCC 引脚传输"平稳"的直流信号。  

2.通常假设 RS -485与噪音较大的组件结合使用。 通常情况下、如果使用开关电源(最常见)、电源将产生更关心传导发射的问题。 如果使用相同的基础电源时也存在电机等问题、则情况会更加复杂、因为它们是传导发射的主要问题-因此与 RS -485系统中的其他常见元件相比、RS -485器件的影响一般可以忽略不计。  

3、传导发射通常作为系统级性能测试、即传导发射通常作为共用同一主要功率源的所有器件的总和、而传导发射的许多解决方案在系统和主要 电源(即工业应用中交流电网与电源树其余部分之间的 EMI 滤波器)。 通常、由于较小的元件、需要考虑这种滤波、通常增加的系统级传导发射保护还将涵盖 RS 至485器件的任何传导发射。  

本质上、我们实际上从未遇到过这种问题、因为收发器本身通常比电源树输出更低的开关噪声、并且可能存在机电元件、以及针对噪声更大元件的相同解决方案也有助于减少一般 RS 至485器件的问题。

结论 ：

基本上、通过适当的 RS 至485总线设置可以最大限度地减少大多数辐射发射问题-但是、可以向总线添加额外的滤波元件、以进一步最大限度地减少可能辐射的高频信号

传导发射通常不是问题、因为由于电源树和/或可能存在的机电元件、在使用 RS 至485的大多数系统中通常已经有一些传导发射滤波、这种滤波也将其优点应用于 RS 至485器件生成的任何传导发射 (假设所有电源都来自一个电源-通常直接连接到电网)。 还必须注意的是、适当的电源去耦还有助于更大限度地减少可能在 rs 至485器件的 VCC 引脚上发生的任何开关噪声或振荡。  

如果您有任何其他问题、请告诉我、我会看看我能做些什么！

此致！

帕克·道德森

此端接的阻抗为||(1 kΩ 220 Ω+ 1 kΩ)≈200 Ω。该阻抗应与电缆的特性阻抗相匹配、但伺服 FD 798 CP 数据表没有太大帮助、因此我不知道是否是这样、但第3.2.2.2节说明：

在这些测试中可以看到、选择220 Ω 端接会导致工业级电缆的眼图不佳；在使用本报告中的电缆时、在驱动侧使用120 Ω 端接可提供更好的眼图。

使用120 Ω 电缆时、确实应使用120 Ω(= 60 Ω+ 60 Ω)端接。