Le bus RS-485 est une méthode de transmission de signal différentielle couramment utilisée. Il présente les avantages d'une forte capacité anti-interférence, d'une longue distance de transmission et d'un grand nombre de nœuds. Il est largement utilisé dans les communications, l'automatisation industrielle et d'autres domaines. Cependant, dans les applications pratiques, nous rencontrons généralement une communication anormale entre les appareils RS-485 longue distance. Une solution courante consiste à vérifier si une résistance terminale est ajoutée au bus de l'appareil RS-485. Dans certains cas, il peut être utilisé sans l’ajouter. Pourquoi ?

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Le rôle de la résistance terminale

Lorsque des signaux haute fréquence sont transmis, la longueur d'onde du signal est plus courte que la ligne de transmission. Le signal formera une onde réfléchie à l'extrémité de la ligne de transmission, interférant avec le signal d'origine. Par conséquent, il est nécessaire d'ajouter une résistance terminale à l'extrémité de la ligne de transmission pour empêcher le signal d'être réfléchi une fois qu'il atteint l'extrémité de la ligne de transmission. Il n’est pas utilisé pour les signaux basse fréquence. Lors de la transmission de signaux sur longue ligne, généralement afin d'éviter la réflexion et l'écho du signal, il est également nécessaire de connecter une résistance d'adaptation terminale à l'extrémité de réception.

Pour le bus RS-485, la résistance terminale peut correspondre à l'impédance caractéristique de la ligne de communication pour empêcher la réflexion du signal et améliorer la qualité du signal. Lors de la construction d'un réseau de bus RS-485, des paires torsadées blindées avec une impédance caractéristique de 120 Ω sont généralement utilisées. Étant donné que l'impédance d'entrée de l'émetteur-récepteur RS-485 est généralement élevée, atteignant près d'une centaine de KΩ, lorsque le signal est transmis à l'extrémité du bus en raison de l'impédance instantanée Un changement soudain se produit et l'impédance passe de 120 Ω à près d'une centaine de KΩ, provoquant une réflexion du signal et affectant la qualité du signal.

La réflexion du signal provoquée par ce changement d'impédance est liée à la fréquence du signal de communication et à la longueur de la ligne de signal. Sur un bus d'une longueur inférieure à 1M sans résistance terminale et avec un débit de communication de 9600Kbps, il n'y aura presque aucune anomalie dans la communication 485. Cependant, lorsque nous augmentons le débit de communication, à mesure que le débit de communication augmente, les données de communication commenceront à apparaître tronquées. À ce stade, lorsque nous utilisons un oscilloscope pour mesurer le signal de la ligne AB, nous constatons que la forme d'onde de tension sur la ligne AB n'est plus une onde carrée, mais plutôt une onde sinusoïdale. Cette forme d'onde ne permet plus au récepteur d'émettre correctement le signal de l'émetteur.

Problèmes causés par les résistances terminales

Bien que les résistances terminales puissent améliorer la qualité du signal, elles présentent également les problèmes suivants :

①Réduire l'amplitude du signal de conduite

Plus la charge sur le bus RS-485 est élevée, plus l'amplitude de la tension différentielle de sortie de l'émetteur-récepteur RS-485 est faible. Puisque le récepteur RS-485 juge le signal transmis à travers la différence de tension sur la ligne AB, cette tension a un seuil de ±200 mV. Les données ne peuvent pas être évaluées en dessous de cette tension.

②Augmentez la chute de tension sur la ligne de communication

L'augmentation de la résistance des bornes augmente le courant sur le câble de communication, ce qui entraîne une perte de tension plus importante. Plus le câble est long, plus la différence de tension atteignant l'extrémité de réception est faible, affectant ainsi les données de communication.

③Augmenter la consommation d'énergie de l'émetteur-récepteur

Pendant le processus d'envoi de données, l'émetteur RS-485 fera dépasser la différence de tension entre la borne AB de ± 200 mV. Plus la charge sur le bus est élevée, plus la puissance consommée par l'émetteur est élevée.

Quand dois-je ajouter une résistance terminale ?

① Lorsque la vitesse de communication est faible ou que la distance de communication est courte, il est recommandé de ne pas ajouter de résistance terminale.

Lorsque la vitesse de communication est faible ou que le bus de communication est court, la réflexion du signal a peu d'impact sur le signal de communication et la consommation d'énergie peut être réduite en n'ajoutant pas de résistance terminale et en augmentant les valeurs des résistances pull-up et pull-down. on peut garantir que le bus RS-485 a une amplitude de tension différentielle plus élevée qui améliore la fiabilité de la communication.

② Situations où la distance de communication est longue et la vitesse de communication est rapide, nécessitant une qualité de signal élevée

Étant donné que le bus RS-485 produira des signaux de réflexion d'écho à mesure que la distance de transmission augmente, la résistance des bornes peut être augmentée pour éviter les problèmes de réflexion du signal causés par des mutations d'impédance et améliorer la qualité du signal. Cependant, il est nécessaire de garantir la tension différentielle du bus. lorsque le bus est inactif. Pas dans la plage de niveau de seuil. La norme RS-485 recommande que l'impédance caractéristique du câble soit Z0 = 120 Ω. Habituellement, la première et la dernière borne de la ligne de communication sont associées à une résistance de 120 Ω.

③Situations où la consommation d'énergie est requise et la distance de communication est longue

Généralement, le signal est échantillonné au milieu d'un bit. En raison de la faible vitesse de communication, chaque bit prend beaucoup de temps, de sorte que le signal réfléchi a été consommé au moment où il atteint le point d'échantillonnage et n'a aucun impact sur le communication.

Par conséquent, les applications qui ont des exigences élevées en matière de consommation d'énergie de l'émetteur-récepteur RS-485 et de longue distance de communication doivent réduire de manière appropriée la vitesse de communication.