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在设计RS-485总线组成的网络配置(总线长度和带负载个数)时,应该考虑到三个参数:纯阻性负载、信号衰减和噪声容限。现在要讨论的是噪声容限(NoiseMargin),RS-485总线接收器的噪声容限至少应该大于200mV。
在实际应用中,为了提高总线的抗干扰能力,我们一直希望系统的抗噪声能力优于EIARS-485标准。从下面的公式能看出总线带负载的多少和通讯电缆长度之间的关系:Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias)
其中:Vend为总线末端的信号电压,在标准测定时规定为0.2V;Vdriver为驱动器的输出电压(与负载数有关。负载数在5~35个之间,Vdriver=2.4V;当负载数小于5,Vdriver=2.5V;当负载数大于35,Vdriver≤2.3V);Vloss为信号在总线中的传输过程中的损耗(与通讯电缆的规格和长度有关),由标准电缆的衰减系数,根据公式衰减系数b=20lg(Vout/Vin)可以计算出Vloss=Vin-Vout=0.6V;Vnoise为噪声容限,在标准测定时规定为0.1V;Vbias是由偏置电阻提供的偏置电压(典型值为0.4V)。
上式中乘以0.8是为了使通信电缆不进入满载状态。从上式可以看出,Vdriver的大小和总线上带负载数的多少成反比,Vloss的大小和总线长度成反比,其他几个参数只和用的驱动器类型有关。因此,在具有选定驱动器的RS-485总线上,当通信波特率固定时,负载的数目与信号传输的最大距离直接相关。具体关系是:
在总线允许范围内,负载越大,信号传输距离越小;负载数据越少,信号传输越远。
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