RS-485-Vollduplex-Treiberabschluss, wo platziere ich den Abschluss?

Kurze Antwort: Das Bild in der ADI-Appnote widerspricht dem Text in der ADI-Appnote, also bedeutet dies im Grunde, dass alle Quellen übereinstimmen. Die von Ihnen gepostete Zeichnung zeigt einen Vollduplex-Multidrop-RS-485-Bus, bei dem mehrere Sender über denselben Bus verbunden sind - was mehr als genug ist, um festzustellen, dass es sich nicht um einen RS-422-Bus handelt und dies zumindest der obere Bus haben muss doppelte Terminierung. Und aus Gründen der Symmetrie oder um die Platzierung des Host-Controllers an einer beliebigen Stelle des Busses statt nur am Ende zu ermöglichen, sollte (oder muss) der untere Bus auch eine doppelte Terminierung haben.

Längere Antwort: Der Unterschied besteht darin, ob das gesamte Netzwerk nach RS-422- oder RS-485-Standards aufgebaut ist, es geht nicht nur um Chips und Terminierungen, sondern auch um die Platzierung der Geräte.

Die RS-422-Spezifikationen definieren, dass es nur einen einzigen Sender und bis zu zehn Empfänger auf einem Bus geben darf und der Treiber nur einen einzigen Abschluss am Ende des Busses ansteuern darf. Das bedeutet auch, dass der Sender auch am Anfang des Busses stehen muss, um Reflexionen zu vermeiden. Und normalerweise ist der Sender immer aktiviert. Die elektrischen Spezifikationen erlauben es also nicht, den Bus an beiden Enden zu terminieren, da dies die Spezifikationen verletzen würde.

Die RS-485-Spezifikationen definieren, dass ein Sender in der Lage sein muss, einen Bus mit Terminierung an beiden Enden zu treiben. Dies ermöglicht die Platzierung des Senders an beliebiger Stelle auf dem Bus und sogar mehrere Sender, wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt nur einer aktiviert ist. Da es sich jedoch um Halbduplex handelt, gibt es manchmal zwei Busse, um daraus eine Vollduplex-Konfiguration zu machen, genau wie bei RS-422, aber es ermöglicht viele Geräte an einem Vollduplex-Bus, anstatt nur zwei Geräte an einem Vollduplex-Bus. Duplex-RS-422-Bus.

Wenn RS-485-Geräte wie RS-422-Geräte verwendet werden, dh Sender immer an einem Ende des Busses und immer aktiviert, dann ist die zweite Terminierung nicht unbedingt erforderlich, da sie auch nicht am RS-422-Bus liegt. Da RS-485-Treiber einen doppelt terminierten Bus ansteuern können, schadet es dort nur nicht, aber die doppelte Terminierung macht ihn mit RS-422-Chips inkompatibel. Aber bei RS-485 erlaubt die doppelte Terminierung, den Sender überall auf dem Bus zu platzieren, nicht nur am Ende. Die doppelte Terminierung verbraucht offensichtlich mehr Strom, aber mit RS-485 kann dies leicht gehandhabt werden, indem beispielsweise der Treiber ausgeschaltet wird, wenn nicht gesendet wird.

Der Unterschied besteht also darin, welcher Standard verwendet wird, und dieser begrenzt, wie die Busse terminiert werden und wie die Geräte daran angeschlossen werden können.

Es hängt davon ab, wie die Topologie aussieht und welche Datenraten Sie benötigen, aber ich würde jedes Ende terminieren. Dies muss für jedes Differenzialpaar durchgeführt werden (weil die ganze Idee der Verwendung von Abschlusslasten darin besteht, die Impedanz des Kabels und der Last anzupassen, um Reflexionen und andere nicht passende Effekte zu reduzieren).

Datenübertragungsleitungen sollten immer terminiert und Stichleitungen so kurz wie möglich sein, um Signalreflexionen auf der Leitung zu vermeiden. Eine ordnungsgemäße Terminierung erfordert die Anpassung der Abschlusswiderstände RT an die charakteristische Impedanz Z0 des Übertragungskabels. Da der RS-485-Standard Kabel mit Z0 = 120 W empfiehlt, wird der Kabelstrang üblicherweise mit 120-W-Widerständen abgeschlossen, einem an jedem Kabelende (siehe Abbildung 6-1, links).

Quelle: https://www.ti.com/lit/pdf/slla272

Terminierungen erfolgen an den physikalischen Enden der Leitungen, im Grunde einfach, zumindest für RS485, wo es mehrere mögliche Sender geben kann (RS422 ist am fernen Ende einfach terminiert und der Sender MUSS sich an einem Ende des Busses befinden).

Jede Leitung, die am anderen Ende in ihrem Wellenwiderstand endet, sieht für einen Treiber wie eine unendliche Leitung aus, es wird keine Energie reflektiert.

Wenn Sie dies auf eine Leitung erweitern, auf der ein Treiber in der Mitte angezapft ist (RS485), sieht der Treiber, sofern beide Richtungen abgeschlossen sind, zwei "unendliche" Linien und wiederum keine Reflexionen.

Der Schlüssel ist jedoch, dass es meistens nicht darum geht, was Geräte in der Nähe der Enden der Leitung sehen, sondern darum, was ein Gerät auf halbem Weg entlang der Leitung sieht, und hier beginnt die Terminierung wirklich eine Rolle zu spielen. Wenn Sie eine nicht abgeschlossene Leitung in Betracht ziehen, dann sieht dieser Empfänger auf halbem Weg Ihr ursprüngliches Signal plus eine verzögerte Version, die von der Reflexion zurückkommt, was durchaus in der Lage ist, Dinge zu vermasseln, während der Empfänger direkt am Ende der Leitung dies tut sehen Sie einfach Ihr übertragenes Signal mit der doppelten erwarteten Amplitude (im Allgemeinen in Ordnung).

Annahmen können falsch sein.

Es gibt keine Kontraktion im Interweb dahingehend, dass am Busabschluss eine angepasste differentielle Impedanz zum Kabel erforderlich ist. Es besteht auch kein Widerspruch darin, beide Enden eines Vollduplex-Busses abzuschließen.

Der übliche Kabelstandard ist ein 120-Ohm-Differential-Twisted-Pair, aber Sie können andere Kabel verwenden und die Lasten entsprechend ändern.

Die Anpassung macht einen großen Unterschied bei der Welligkeitsreduzierung, obwohl die beste Methode darin besteht, eine Saite mit einer HF-Shunt-Kappe gegen Masse vorzuspannen, indem zwei 60-Ohm-Widerstände an beiden Enden zur CM-Rauschdämpfung aufgeteilt werden.

Die Quellenimpedanz jedes Treibers ist oft niedriger als der Bus und hat eine komplexe nichtlineare Beziehung zur Spannungsvorspannung, aber wenn es keine Endreflexionen gibt, gibt es an jeder Quelle keine Quellenreflexionen, um die man sich Sorgen machen müsste.