RS-485工业接口的设计应用指南
线头的电长度(即收发器与线缆干线之间的距离)应小于驱动器输入信号上升时间的1/10。表1列出了图4中不同驱动信号上升时间对应的最大线缆线头长度。
故障保险
故障保险(failsafe)是指接收器可以在无输入信号时保证一个确定的输出状态。可能导致信号丢失的原因有三种:1)电路开路:由电线断线或收发器从总线上断开导致;2)电路短路:绝缘失效导致传输差分对信号的两根线互相短路;3)总线空闲:总线上没有驱动器工作。
由于以上几种条件可能导致传统的接收器在输入信号为零时输出随机的状态,因此现代收发器设计中均为开路、短路和总线空闲状态下的故障保险设计了专门的偏置电路。当输入信号为零时,该电路会使接收器的输出保持在一个确定的状态。
尽管这些带故障保险的收发器宣称能减少元器件个数,但它们10mV的最坏情况噪声裕度使外部故障保险电路的设计成为必要。
外部故障保险电路包含一个电阻分压器,用以产生足够的差分总线电压,将接收器的输出驱动至一个确定的状态。为确保电路具备足够的噪声裕度,VAB在200mV接收器输入阈值之外还必需能涵盖最大差分噪声。按下式计算故障保险偏置电阻RB在最坏情况条件下(即最低电压,最大噪声条件下)的阻值:
其中VAB=200mV + VNoise。在最小总线电压为4.75V,VAB=0.25V并且Zo=120时,RB的计算结果为528。在RT上串联两个523的电阻(见图5左),就在总线一端建立起一个故障保险电路。
图5:总线空闲的外部故障保险偏置
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