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分布電容對(duì)RS-485總線傳輸性能的影響

2021-04-23 16:00:57 星創(chuàng)易聯(lián) 205

  電纜的分布電容主是由雙絞線的兩條平行導(dǎo)線產(chǎn)生。另外,導(dǎo)線和地之間也存在分布電容,雖然很小,但在分析時(shí)也不能忽視。分布電容對(duì)總線傳輸性能的影響,主要是因?yàn)榭偩€上傳輸?shù)氖腔ㄐ盘?hào),信號(hào)的表達(dá)方式只有“1”和“0”。在特殊的字節(jié)中,例如0x01,信號(hào)“0”使得分布電容有足夠的充電時(shí)間,而信號(hào)“1”到來時(shí),由于分布電容中的電荷,來不及放電,(Vin+)—(Vin-)-還大于200mV,結(jié)果使接愛誤認(rèn)為是“0”,而最終導(dǎo)致CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤,整個(gè)數(shù)據(jù)幀傳輸錯(cuò)誤。具體過程如圖所示。

  由于總線上分布影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能降低。解決這個(gè)問題有兩種方法:

  (1)降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩?/p>

  (2)使用分布電容小的電纜,提高傳輸線的質(zhì)量。

  僅僅用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的A、B端連接起來,而不對(duì)RS-485通信鏈路的信號(hào)接地,在某些情況下也可以工作,但給系統(tǒng)埋下了隱患。RS-485接口采用差分方式傳輸信號(hào)并不需要對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng),只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了。但應(yīng)該注意的是收發(fā)器只有在共模電壓不超出一定范圍(-7V至+12V)的條件下才能正常工作。當(dāng)共模電壓超出此范圍,就會(huì)影響通信的可靠直至損壞接口。如圖1所示,當(dāng)發(fā)送器A向接收器B發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送器A的輸出共模電壓為VOS,由于兩個(gè)系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)存在著地電位差VGPD,那么接收器輸入端的共模電壓就會(huì)達(dá)到VCM=VOS+VGPD。RS-485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定VOS≤3V,但VGPD可能會(huì)有很大幅度(十幾伏甚至數(shù)十伏),并可能伴有強(qiáng)干擾信號(hào)致使接收器共模輸入VCM超出正常圍,在信號(hào)線上產(chǎn)生干擾電流影響正常通信,或損壞設(shè)備。


標(biāo)簽: RS485
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