485电路（组网/非组网）上下拉匹配电阻选取

485电路是工业现场运用最普遍的信号传输线之一，因为差分信号的耦合作用以及共模抑制使其抗干扰能力非常强。然而485电路的应用总会出现一些棘手的问题，此类问题一般为匹配阻抗问题，下面就从485组网（以一个集中器抄32个为例）和1对1的通信做出上下拉阻抗的匹配。

典型的485电路路上图所示，U4为485芯片，芯片左侧一般为设备内部干扰较少，一般的单线传输就能够满足使用。关于光耦相关的上拉电阻可以参见我的另一篇文章（光耦上下拉电阻选择），图上的TVS管和热敏都是对设备的外部接口进行保护，具体选型参照设备外部接口的相关标准（如误接市电等），这篇文章我们主要分析外部传输线的上下拉阻抗匹配的问题，也就是上下拉电阻R92、R93的阻值确定。

485电气特性：逻辑“1”以两线之间电压差＋2~6V表示；逻辑“0”以两线之间电压差-2~6V表示，-2V~+2V之间为不确定状态。最大传输距离按照标准9600bps时为1200米。

1对1情形：1对1的485通讯比较简单，选取的阻抗也是比较好确定，最容易犯的错误就是两个无极性的485芯片通讯不接上下拉电阻导致通讯失败，这是因为没有下拉电阻提供有效的状态“0”，传输信号电流没有明确的有效泄放路劲，导致信号上升时间很大，甚至无法回到初始状态，如图：

阅读MCU的485的1bit采样流程图：

1bit采样时间T，高电平保持时间至少为10/16T才能保证被采样，添加上拉电阻如果过大（AB口的电容效应，等效一阶RC，上升时间取3RC）就会导致信号传输时间延迟大MCU无法采集到状态信号，例如我们采取20K的上下拉电阻会得到以下波形（4800bps）：

4800bps下T=208us；2V以上约为100us≈1/2T<10/16T，外加485传输后端光耦处（最佳匹配情形下）的延迟约为10%左右，那么就无法采集到信号。根据上升时间RC充放电上升时间和最小采样时间，计算得临界阻值约为10K，为了留有一定的余量和尽量不增大功耗，选取5K左右。

组网情形：485网络内设备一般要求共地，或者是隔离电源输出。电路如上所示，这按照32台设备组网，每个设备的AB口接收状态输入阻抗（具体查询各自485芯片的接收态输入阻抗）约为12KΩ，一般485两线末端会匹配一个120Ω左右的电阻用于吸收末端的差分信号，抑制脉冲信号末端反射形成的干扰，乍一看功耗会很大，但是共地后分摊到每个设备的等效阻抗为3.2K。这样我计算一个设备驱动情形下的AB口等效阻抗为：90（上图的上拉电阻应该在热敏左侧，找的图懒得改（╯' - ')╯︵ ┻━┻ ）。上拉电阻也是同理每个设备都有上拉电阻，32个设备同时上下拉等效阻抗为R（上下拉电阻）/32。

等效电路如下：

电路叠加定理计算，根据AB口输出源内阻，热敏输出电阻，等效上下拉等等，计算AB口电压即90欧姆电阻两端电压，上图的热敏和485等效输出内阻仅供参考（为了图片连续，实际输出阻抗和热敏不会那么大），485电平定义AB口逻辑电平±2~6V，因此你的外部AB口压差要大于±2V即可。这样就可以确定上下拉电阻的值了，一般上拉和下拉取值一样。

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