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RS-485工业接口的设计应用指南

作者:时间:2013-04-07来源:网络收藏
由于驱动器依靠电流输出,因此必需为输出电流提供一个负载。为总线增加收发器和故障保险电路同时也增大了所需的总负载电流。为了估计总线允许的最大负载个数,定义了一个假想的单位负载(UL),一个UL代表的负载阻抗约为12k。符合标准的驱动器必需能驱动32个这样的单位负载。如今的收发器往往采用的是减小了的单位负载,例如1/8UL,因此总线上允许连接的收发器个数多达256个。

由于故障保险偏置电路就占据了总线负载中多达20UL,因此总线上允许的最大接收机个数就减少了。因此,当采用1/8的收发器时,总线上最多能连接96个设备。即

newmaker.com数据率与总线长度的关系

最大总线长度受传输线损耗与某个数据率下的信号抖动限制。在抖动达到波特周期的10%或以上时,数据可靠性会急剧下降。图6给出了传统驱动器在10%信号抖动下,不同数据率特性对应的线缆长度。

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图6:不同数据率下的线缆长度在图6中,第一部分代表了线长受主要非抗性(即阻性)线缆损耗限制的数据率范围。第2部分中,线缆的电抗性损耗随频率增加,因此频率增加后允许的线缆长度就减小了。经验准则告诉我们线长(单位为英寸)乘以数据率(单位为bps)应小于3107。当线长较短时,线缆损耗可以忽略,这时,限制最大可能数据率的只有驱动信号的上升时间(第3部分)。

小节点间距

以增多器件与器件间互连的方式增大总线容抗会降低总线阻抗,并导致总线的传输媒介与负载部分的阻抗失配。输入信号到达这些失配点时会有一部分被反射回信号来源处,从而使驱动器输出信号失真。

要确保总线上任何一处输出驱动器送出的信号在第一次信号转换过程中,到达接收器时均达到有效输入电平,就要求总线节点之间只相隔最小间距,约可按下式计算:

newmaker.com其中CL为集总,C为传输媒介(线缆或PCB走线)单位长度的电容。上式给出的是最小器件间距与分布媒介和集总负载电阻的函数关系,图7将这种关系图形化了。



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