西门子湖南PLC模块总代理

西门子湖南PLC模块总代理

一、终端电阻简介

高频信号传输时，信号波长相对传输线较短，信号在传输线终端会形成反射波，干扰原信号，所以需要在传输线末端加终端电阻，使信号到达传输线末端后不反射。对于低频信号则不用。在长线信号传输时，一般为了避免信号的反射和回波，也需要在接收端接入终端匹配电阻。

在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题，在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。理论上，在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握，美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。

一般终端匹配采用终端电阻方法， RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法，这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目的，节能效果显著。

一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。

终端电阻在通信中的作用是为了消除在通信电缆中的信号反射。然而在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。

1.阻抗不连续：信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引 起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大 小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。

2.阻抗不匹配：引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。在高频电路中，当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征 阻抗跟负载阻抗不匹配时，在负载端就会产生反射。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。

要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。

补充说明：

1.RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。

2.为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。

3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器较小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。

在485总线的现场施工当中，当485总线的传输距离超过一定的长度时，485总线的抗干扰能力就会出现下降，在这种情况下，就要在485总线的首尾两端接120欧姆的终端匹配电阻，以保证485总线的稳定性

在工业控制的领域，RS-485总线是一个常用的总线。
RS-485总线具有布线简单，长距离传输等优点，可同时接入256个从设备进行传输。
因本人从事的产品是使用485总线传输数据，查看了前辈师傅们画的电路板，里面的从设备的485芯片上A,B线上接有120欧电阻。

在网上搜索得到该电阻是485总线里面的终端电阻。
终端电阻在通信中起到的作用是为了消除在通信电缆中的信号反射。然而在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。

我们知道485总线一般是运用在长距离传输的情形上。当主机和从机距离远近的关系，信息传输花费时间也会有所差异。
向485线施加电压时，电流会流过该线。到达线路末端后不久，电流稳定到较终值，该较终值由线路中的串联电阻，施加的电压和端接决定。如果485总线发送端电流和接收端电流发生变化，则线路会出现反射电压。
485只有一条线，当接收方接受到信号数据后，如果因终端不匹配造成信号发送，反射的电压影响会发射方在485总线上发送的下一条数据信号，从而可能导致数据完整性问题。
所有RS-485线都可能遭受阻抗不匹配的影响，从而导致电压和电流反射。只不过长线会导致阻抗不匹配效果更明显。
如果数据速率低或电缆短，小于300米，则可能不需要端接。在大多数情况下，随着数据传输速率和/或电缆长度的增加，必须接入终端电阻。
那为什么485总线里面终端电阻大多是120欧呢？
通过查阅资料，485上设备如果其特性阻抗值大致等于电缆的阻抗值可减少终端不匹配反射，并使总线RS-485网络更加可靠。
要正确终止信号反射，首先需要知道你使用的线缆的特性阻抗。
向线路添加终端时，不易使用多个终端电阻，较佳在485线路首尾端应各接一个。对于特性阻抗为120的电缆，终端电阻应为120。在485总线中几乎都是120Ω电阻进行并联端接，这是因为485多是双绞线。