终端电阻

终端电阻是电子信息传输过程中遇到的障碍。当传输高频信号时,与传输线相比,信号波长相对较短,信号会在传输线的末端形成反射波,干扰原始信号。因此,有必要在传输线的末端添加一个终端电阻器,以确保信号在到达传输线末端时不会反射。对于低频信号,这是不必要的。在长距离信号传输中,通常需要在接收端连接终端匹配电阻器,以避免信号反射和回声。


1、终端电阻的含义

终端电阻器:并联在在线网络两端(两个最远的通信端口上)的一对通信线上的电阻器。根据传输线理论,终端电阻器可以吸收网络上的反射波,有效地增强信号强度。两个终端电阻器的并联值应基本等于传输线在通信频率下的特性阻抗。

端子匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性,并且与电缆的长度无关。RS-485/RS-422通常使用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接,端子电阻通常在100和140Ω之间,典型值为120Ω。在实际配置中,电缆的两个终端节点(最近和最远)各连接一个终端电阻器,而中间的节点不能连接到终端电阻器,否则会出现通信错误。


2、终端电阻的作用

(1) 概述:终端电阻器用于减少通信电缆中的信号反射。

(2) 由于各种传输线,信号传输电路具有其特性阻抗(双绞线中约为120Ω)。当信号传输到传输线中的端子时,如果其端子阻抗和特性阻抗不同,则会引起反射,并导致信号波形失真(凹形或凸形)。失真现象在输电线路的短期内并不明显,但随着输电线路的延长,失真现象变得更加严重,使其无法正确传输。在这种情况下,必须安装一个终端电阻器。FBs PLC内部安装了一个120Ω的终端电阻器。要应用终端电阻器,请打开PLC通信盖,将拨盘开关设置为“ON”位置(出厂时拨盘设置为“OFF”位置)。但是,请注意,终端电阻器只能应用于总线两侧最左边和最右边的PLC。两侧之间的所有PLC必须设置在“OFF”位置,否则会导致RS-485推送能力不足。

485网络最多可连接32个设备,最大线路长度为1公里。阻抗匹配电阻器用于该终端负载电阻器电路的两端。是所有电阻器XXX欧姆,还是这种组合的等效电阻值120欧姆(这是芯片数据中给出的终端负载电阻器)。


3、信号反射的原因

在通信过程中,信号反射有两个原因:阻抗不连续和阻抗失配。

阻抗不连续性,当信号在传输线末端突然遇到较小甚至没有电缆阻抗时,信号会在这一点上引起反射。信号反射的原理类似于光从一种介质进入另一种介质所引起的反射。消除这种反射的方法需要在电缆末端桥接一个与电缆特性阻抗大小相同的终端电阻器,以便电缆的阻抗是连续的。由于电缆上信号的双向传输,可以在通信电缆的另一端连接相同大小的终端电阻器。

信号反射的另一个原因是数据收发器和传输电缆之间的阻抗失配。这种原因引起的反射主要表现为通信线路处于空闲模式时整个网络的数据混乱。为了减少反射信号对通信线路的影响,通常使用噪声抑制和添加偏置电阻器等方法。在实际应用中,对于相对较小的反射信号,为了简单方便,通常使用添加偏置电阻器的方法。


4、终端电阻和偏置电阻

正式的RS-485网络(如MPI、DP)应使用终端电阻器和偏置电阻器。当网络连接线非常短、临时或在实验室测试期间,也可以省略端子和偏置电阻器。

偏置电阻器:偏置电阻器用于确保复杂电气情况下A和B信号之间的相对关系,并确保“0”和“1”信号的可靠性。

西门子的PROFIBUS网络连接器具有内置端子和偏置电阻器,可以通过开关轻松连接或断开。网络终端的插头必须将其终端电阻开关置于“ON”位置;中间站插头的终端电阻开关应置于“OFF”位置。

终端和偏置电阻器的值完全符合西门子通信端口和PROFIBUS电缆的要求。

闭合网络中网络插头的终端电阻开关,可以方便地切断插头后面网络部分的信号传输。

当与其他设备通信(使用PROFIBUS电缆)时,另一方的通信端口可能不是D-SUB9引脚类型,或者引脚定义可能完全不同。例如,西门子的MM4x0变频器和RS-485通信端口使用终端接线。在这种情况下,需要连接额外的终端电阻器,西门子可以提供相对常规的外部电阻器。对于其他设备,您可以参考“S7-200系统手册”中的技术数据进行生产。

西门子网络插头中的终端电阻和偏置电阻的大小与西门子PROFIBUS电缆的特性阻抗相匹配。强烈建议用户同时使用西门子PROFIBUS电缆和网络插头。它可以避免许多麻烦。