RS-485总线简述(四)
部偏置电阻计算
一、单位负载
rs-485标准规定一个驱动器必须能够通过两个120ω终端电阻并联最多32个单位负载驱动一个最小的1.5v差分信号;
通过在一个总线引脚上将输入电压从-7v扫到12v，另一个总线引脚保持接地，然后测量输入漏电电流，来确定单位负载参数;
标准中的-7v和12v的界限是为了允许驱动器输出和接收器之间有高达±7v的地电势差(gpd)，驱动器的输出电压在gnd和5v之间变化，因此，-7v代表接收器是通过驱动器以-7v的gpd驱动总线的低电平; 而12v代表接收器是通过驱动器以7v的gpd驱动总线的高电平;
一个单位负载相当于12v时的1ma输入漏电流，这个负载代表一个相对于地的单端负载，一个简单的方法是，单位负载相当于从a或b总线引脚到地的12kω电阻。
部分rs-485接收器额定具有1/4或1/8单位负载，这意味着可以挂载更多数量的连接器，有关单位负载和接收器输入阻抗对应关系如下所示：
测试电路：
二、外部电阻计算
对于小于100米的短网络应用中，在总线一端提供偏置电路即可，如图所示
上下拉电阻rb为总线提供空闲状态时的偏置电压，为了简化，如下图
req代表连接到总线的所有收发器的等效输入电阻，rt1和rt2为终端电阻;
在推到处计算电阻值的方程式之前，我们要确定线路终端和共模负载必须满足的条件：
2.1没有偏置网络的电缆端用rt1端接，其值应与电缆的特性阻抗zo相等
2.2在有偏置电阻这端，等效电阻必须匹配线缆阻抗zo
2.3rs-485规定了最大的共模负载，符合标准的收发器必须能够驱动32个单位负载ul，一个单位负载为12kω，因此32个ul的总共模负载为rcm=375ω; 由于偏置电阻除了等效收发器输入阻抗还存在共模负载，因此rb和req组合必须大于或等于rcm，即：
推导过程如下，根据节点电流
再根据上述1、2、3的要求：
举例说明：
zo=120ω，最小供电电压为4.75v(5v供电，纹波5%)vab=300mv(按照200mv+100mv噪声裕量设计)
选择标准电阻rb=470ω
选择标准电阻rt2 = 138ω
由于外部电阻会带来额外的共模负载，因此有必要确定收发器单元负载的最大数量nul，它可以在不低于rcm=375ω的情况下加载到总线;
nul是一个单位负载与收发器的输入阻抗之比：n=12kω/req
则：
根据上述计算rb=470ω,则
若收发器的输入阻抗为1/8ul，可以接6.4/1/8 = 51个
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测试电路：
二、外部电阻计算
对于小于100米的短网络应用中，在总线一端提供偏置电路即可，如图所示
上下拉电阻rb为总线提供空闲状态时的偏置电压，为了简化，如下图
req代表连接到总线的所有收发器的等效输入电阻，rt1和rt2为终端电阻;
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2.2在有偏置电阻这端，等效电阻必须匹配线缆阻抗zo
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再根据上述1、2、3的要求：
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zo=120ω，最小供电电压为4.75v(5v供电，纹波5%)vab=300mv(按照200mv+100mv噪声裕量设计)
选择标准电阻rb=470ω
选择标准电阻rt2 = 138ω
由于外部电阻会带来额外的共模负载，因此有必要确定收发器单元负载的最大数量nul，它可以在不低于rcm=375ω的情况下加载到总线;
nul是一个单位负载与收发器的输入阻抗之比：n=12kω/req
则：
根据上述计算rb=470ω,则
若收发器的输入阻抗为1/8ul，可以接6.4/1/8 = 51个
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