Согласование кабеля и нагрузки

Терминальные резисторы обеспечивают согласование "открытого" конца кабеля с остальной линией, устраняя отражение сигнала (рисунок 2.13).

Номинальное сопротивление резисторов соответствует волновому сопротивлению кабеля, что для кабелей на основе витой пары обычно составляет 100 - 120 Ом. Например, широко распространённый кабель UTP-5, используемый для прокладки Ethernet, имеет импеданс 100 Ом. Специальные кабели для RS-485 марки Belden 9841 ... 9844 — 120 Ом. Для другого типа кабеля может потребоваться другой номинал.

Рисунок 2.13 − Пример установки согласующих резисторов

Резисторы могут быть запаяны на контакты кабельных разъемов у конечных устройств. Иногда резисторы бывают смонтированы в самом устройстве и для подключения резистора нужно установить перемычку.

В этом случае при отсоединении устройства линия рассогласовывается, и для нормальной работы остальной системы требуется подключение согласующей заглушки.

Если сопротивление согласующих резисторов не равно волновому сопротивлению кабеля, произойдет отражение, т.е. сигнал вернется по кабелю обратно. Величина отраженного сигнала зависит от соотношения:

(Rt-Zo)/(Zo+Rt),

где Zo - сопротивление кабеля, а Rt - номинал согласующего резистора.

Хотя, в силу допустимых отклонений в кабеле и резисторе, небольшое

отражение сигнала неизбежно, значительные расхождения номиналов могут вызвать отражения способные привести к ошибкам в данных.

Уровни сигналов

Интерфейс RS-485 использует балансную (дифференциальную) схему передачи сигнала. Это означает, что уровни напряжений на сигнальных цепях А и В меняются в противофазе, как показано на рисунке 2.14. Передатчик должен обеспечивать уровень сигнала 1,5В при максимальной нагрузке (32 стандартных входа и 2 терминальных резистора) и не более 6 В на холостом ходу. Уровни напряжений измеряют дифференциально, один сигнальный провод относительно другого.

На стороне приемника RS-485 минимальный уровень принимаемого сигнала должен быть не менее 200 мВ.

При использовании приёмо-передатчиков с гальванической развязкой (типа MAX1480) следует использовать и гальванически развязанный источник питания, иначе пользы от дорогих приёмо-передатчиков не будет никакой.

При наличии смещения потенциал цепи А на холостом ходу положителен относительно цепи B, что может служить ориентиром при подключении нового устройства к кабелю с немаркированными проводами.

Рисунок 2.14 − Сигналы на двух проводах балансной системы интерфейса RS-485 идеально инверсны друг другу

Выполнение перечисленных выше рекомендаций гарантирует нормальную передачу электрических сигналов в любую точку сети на основе интерфейса RS-485. При несоблюдении хотя бы одного из требований сигнал искажается.