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RS-485總線的負載能力和通訊電纜長度之間的關系

2021-04-23 16:00:56 星創易聯 123

  在設計RS-485總線組成的網絡配置(總線長度和帶負載個數)時,應該考慮到三個參數:純阻性負載、信號衰減和噪聲容限。純阻性負載、信號衰減這兩個參數,在前面已經討論過,現在要討論的是噪聲容限(Noise Margin)。RS-485總線接收器的噪聲容限至少應該大于200mV。前面的論述者是在假設噪聲容限為0的情況下進行的。在實際應用中,為了提高總線的抗干擾能力,總希望系統的噪聲容限比EIA RS-485標準中規定的好一些。從下面的公式能看出總線帶負載的多少和通訊電纜長度之間的關系:

  Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias)(3)

  其中:Vend為總線末端的信號電壓,在標準測定時規定為0.2V;Vdriver為驅動器的輸出電壓(與負載數有關。負載數在5~35個之間,Vdriver=2.4V;當負載數小于5,Vdriver=2.5V;當負載數大于35,Vdriver≤2.3V);Vloss為信號在總線中的傳輸過程中的損耗(與通訊電纜的規格和長度有關),由表1提供的標準電纜的衰減系數,根據公式衰減系數b=20lg(Vout/Vin)可以計算出Vloss=Vin-Vout=0.6V(注:通訊波特率為9.6kbps,電纜長度1km,如果特率增加,Vloss會相應增大);Vnoise為噪聲容限,在標準測定時規定為0.1V;Vbias是由偏置電阻提供的偏置電壓(典型值為0.4V)。

  式(3)中乘以0.8是為了使通信電纜不進入滿載狀態。從式(3)可以看出,Vdriver的大小和總線上帶負載數的多少成反比,Vloss的大小和總線長度成反比,其他幾個參數只和用的驅動器類型有關。因此,在選定了驅動器的RS-495總線上,在通信波特率一定的情況下,帶負載數的多少,與信號能傳輸的最大距離是直接相關的。具體關系是:在總線允許的范圍內,帶負載數越多,信號能傳輸的距離就越小;帶負載數據少,信號能傳輸的距離就發越遠。


標簽: RS485
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