RS485电路为什么要加终端电阻？设备端终端匹配电阻的作用？

一、

什么是RS485？

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RS485是由电信行业协会（TIA）及电子工业联盟（EIA）联合发布的标准。此标准的数字通信网可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信。在线性多点总线的配置下，可以在一个网络上接多个接收器，因此适用于工业环境。

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RS485一个串行端口能控制多少台设备，由485网络中的电特性和协议特性决定。

电特性

为了保证485网络中的特征阻抗在允许范围内，阻抗为120欧姆左右，因为连接的设备越多特征阻抗越小，所以在485网络中一般是120欧姆的终端，同时保证信号的衰减在允许的范围内，因此，有长距离传输和中继的情况。

协议特性

485网络上传输的协议支持的地址范围，Modbus应该是32个，能连接31个设备。

二、

RS485电路为什么要加终端电阻？

在通信过程中，有两种信号会导致信号反射，阻抗不连续和阻抗不匹配。

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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。

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阻抗不匹配：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，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。

三、

设备端终端匹配电阻的作用？

 在RS485总线中，终端电阻的作用主要是为了匹配通信线的特性阻抗，防止信号反射，提高信号质量。通常使用特性阻抗为120Ω的屏蔽双绞线，由于RS485总线的传输距离较远，所以在通信线上会产生一定的信号衰减，导致信号失真。为了解决这个问题，我们可以在通信线的起始端和末端各接入一个终端电阻，使信号在传输过程中不会发生反射，从而保证信号的稳定性和可靠性。

四、

主板和设备端组网电路图

五、

增加终端匹配电阻带来的影响

终端电阻虽然可以提高信号质量，但还具有以下几个问题：

●  降低了驱动信号的幅值和差分电压；

●  增大了通信线上的压降；

●  增大了收发器的功耗；

●  降低总线空闲时的差分电压;

六、

主板什么情况下需要终端电阻？

●  通信距离较长且通信速度较快的情况下，需要加电阻；

●  通信速度低或者通信距离近，不需加终端电阻；

●  总线上的终端设备数量较多，总线的负载电阻会增加，会导致信号衰减，需增加终端电阻；

主板是否需要增加终端电阻，需要视现场使用情况而定，和距离，线材，设备的数量，波特率等都有关系，并非所有的场景都需要加终端匹配电阻，需视情况而定。

 

审核编辑：刘清