RS-485保護(hù)電路結(jié)電容對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響
發(fā)布時(shí)間:2019-07-03 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】RS-485總線被廣泛應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境,可能有高等靜電或浪涌干擾,工程師通常會(huì)使用氣體放電管和TVS管搭建防護(hù)電路,但該電路的結(jié)電容較高,應(yīng)用不當(dāng)將會(huì)影響通訊。本文將為大家介紹一種低結(jié)電容的外圍電路。
1 常用RS-485保護(hù)電路
圖1 保護(hù)電路1
如圖1所示的保護(hù)電路,氣體放電管將接口處的大部分浪涌電流泄放,共模電感濾除共模信號(hào)的干擾,TVS進(jìn)一步降低氣體放電管后的殘壓,從而保護(hù)后級(jí)電路。RSM485ECHT模塊應(yīng)用圖1所示保護(hù)電路可以達(dá)到接觸靜電±8kV,共模浪涌±4kV,差模浪涌±2kV,滿足大部分工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)RS-485節(jié)點(diǎn)靜電和浪涌等級(jí)的要求。
圖1所示保護(hù)電路雖然保護(hù)能力較強(qiáng),但其結(jié)電容較大,A-RGND或B-RGND結(jié)電容為2.5nF左右,當(dāng)總線上有較多節(jié)點(diǎn)均使用圖1保護(hù)電路進(jìn)行組網(wǎng)時(shí),總線的電容量較大,信號(hào)反射以及信號(hào)邊沿趨于平緩使信號(hào)質(zhì)量變差,甚至?xí)?dǎo)致通信異常。
2 總線電容導(dǎo)致的信號(hào)反射問(wèn)題
當(dāng)信號(hào)在通信線上傳輸,到達(dá)RS-485節(jié)點(diǎn)上的保護(hù)電路時(shí),保護(hù)電路的結(jié)電容使信號(hào)受到的瞬時(shí)阻抗發(fā)生變化,一部分信號(hào)將被反射,另一部分發(fā)生失真并繼續(xù)傳播下去。
圖2所示為RSM485ECHT單節(jié)點(diǎn)發(fā)送波形,圖3為RS-485總線接6個(gè)保護(hù)電路的示意圖,每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離在30cm左右,使用雙絞線手拉手連接,圖4和圖5分別為在總線上接6個(gè)圖1所示電路的波形測(cè)試點(diǎn)1和波形測(cè)試點(diǎn)6(圖3中標(biāo)注的位置)的波形,波形的上升/下降時(shí)間變長(zhǎng),并且波形測(cè)試點(diǎn)1波形變成了臺(tái)階形狀。
圖2 RSM485ECHT單節(jié)點(diǎn)RS-485接口差分波形
圖3 總線接6個(gè)保護(hù)電路連接示意圖
圖4 RSM485ECHT接6個(gè)保護(hù)電路波形測(cè)試點(diǎn)1波形
圖5 RSM485ECHT接6個(gè)保護(hù)電路波形測(cè)試點(diǎn)6波形
RSM485ECHT的RS-485接口驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng),如下為使用相同測(cè)試條件測(cè)試市場(chǎng)上常用的RS-485收發(fā)器芯片測(cè)試波形,可以看出其波形已被嚴(yán)重干擾,且反射波形已到達(dá)RS-485芯片門(mén)限電平附近,有可能引起通信異常。因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選擇驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的收發(fā)器。
圖6 某RS-485收發(fā)器接6個(gè)保護(hù)電路波形測(cè)試點(diǎn)1波形
圖7 某RS-485收發(fā)器接6個(gè)保護(hù)電路波形測(cè)試點(diǎn)6波形
3 低結(jié)電容保護(hù)電路
當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)數(shù)較多,可以使用如圖8所示保護(hù)電路,其A-RGND或B-RGND的結(jié)電容僅為20pF,雖然TVS結(jié)電容較大,但普通二極管結(jié)電容非常小,TVS與普通二極管的結(jié)電容為串聯(lián)關(guān)系,因此可以減小保護(hù)電路的結(jié)電容。使用圖8進(jìn)行圖3所示的組網(wǎng),測(cè)試點(diǎn)1的波形如圖9所示,測(cè)試點(diǎn)6波形如圖10所示,波形基本未發(fā)生變化。
圖8 保護(hù)電路2(低結(jié)電容)
圖9 RSM485ECHT接6個(gè)保護(hù)電路2波形測(cè)試點(diǎn)1波形
圖10 RSM485ECHT接6個(gè)保護(hù)電路2波形測(cè)試點(diǎn)6波形
4 總結(jié)
總線上掛載的保護(hù)電路會(huì)使信號(hào)受到的瞬時(shí)阻抗發(fā)生變化,導(dǎo)致信號(hào)反射,當(dāng)總線上的節(jié)點(diǎn)數(shù)較多,總線的電容量較大,會(huì)對(duì)總線波形造成干擾,影響通信信號(hào)質(zhì)量,因此為減小保護(hù)電路對(duì)總線通信的影響,在實(shí)際應(yīng)用可以選擇驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的收發(fā)器,并且保護(hù)電路若使用圖1所示保護(hù)電路,應(yīng)選擇低結(jié)電容TVS,也可選擇使用如圖8所示的低結(jié)電容保護(hù)電路。
本文轉(zhuǎn)載自ZLG立功科技。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開(kāi)!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開(kāi)啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車(chē)用戶界面
- 用Python自動(dòng)化雙脈沖測(cè)試
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開(kāi)關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)
多層PCB
多諧振蕩器
扼流線圈
耳機(jī)
二極管
二極管符號(hào)
發(fā)光二極管
防靜電產(chǎn)品
防雷
防水連接器
仿真工具
放大器
分立器件
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀