Перейти к содержанию

Дифференциальное выходное напряжение (VOD)

Главная характеристика передатчика RS-422 или RS-485 — не напряжение на каждом выходе относительно земли, а их разность на нагрузке. Её и обозначают VOD; от неё зависит, сколько помехи выдержит линия.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Дифференциальное выходное напряжение (VOD, differential output voltage) — разность напряжений на двух выходах A и B передатчика дифференциальной линии, измеренная на заданной нагрузке. Именно её, а не уровни каждого выхода относительно земли, нормируют стандарты RS-422 и RS-485: приёмник реагирует на разность, а общую для обоих проводов часть отбрасывает (см. дифференциальная передача). На сайте ту же величину в формулах обозначают UAB.

Требования стандартов

УсловиеRS-422RS-485
Без нагрузкине больше 10 В, каждый выход не больше 6 В1,5–6 В
На испытательной нагрузкене меньше 2 В на 2 × 50 Ом1,5–5 В на 2 × 27 Ом
Разница VOD между состояниями «0» и «1»не больше 0,4 Вне больше 0,2 В
С синфазной нагрузкой—1,5–5 В при UCM от −7 до 12 В

Данные — по обзору TI SLLA070 (разд. 2.1–2.2). Испытательная нагрузка RS-422 — 100 Ом, как один терминатор, RS-485 — 54 Ом. Кроме разности нормируют и среднее напряжение выходов — смещение VOS (VOC): у RS-422 оно не больше 3 В, у RS-485 — от −1 до 3 В.

Запас по помехе

VOD передатчика и порог приёмника вместе задают дифференциальный запас по помехе — в том же смысле, что запас помехоустойчивости логических уровней. У RS-422 это 2 В − 200 мВ = 1,8 В, и TI называет эту величину гарантированной (SNLA044B). Реальный передатчик обычно даёт больше минимума: у AM26C31 на токе 20 мА — 3,1 В типично при гарантированных 2 В. Но рассчитывать линию нужно по гарантированному значению — типовое не обещано (см. «Типовое значение»).

Сигнал у приёмника меньше, чем на выходе передатчика: часть его теряется на сопротивлении проводов, поэтому длину и скорость линии ограничивают. Как это учитывать, разобрано в статьях «RS-422» и «RS-485».

Не путать

С дифференциальным входным напряжением VID: это то же самое, но измеренное на входах приёмника, то есть после кабеля. И с синфазным напряжением — средним уровнем двух проводов относительно земли.

Частые вопросы

Почему у RS-485 нормируют 1,5 В, а у RS-422 — 2 В?

Нагрузки разные. VOD передатчика RS-422 проверяют на 100 Ом (2 × 50 Ом), а RS-485, рассчитанного на линию с терминаторами на обоих концах и множеством приёмников, — на 54 Ом (2 × 27 Ом), и на этой более тяжёлой нагрузке достаточно 1,5 В (SLLA070, разд. 2.1.2, 2.2.3).

Чем VOD отличается от напряжения на выходе A?

VOA и VOB — напряжения выходов относительно общего провода передатчика, а VOD — их разность. Приёмник реагирует только на разность; общая для обоих проводов часть (синфазное, или смещающее, напряжение VOC) им вычитается, если укладывается в его синфазный диапазон.

Какой запас по помехе даёт VOD?

У RS-422 передатчик выдаёт не меньше 2 В, а приёмнику достаточно 200 мВ, так что дифференциальной помехе гарантированно остаётся 1,8 В (SNLA044B). Наш расчёт для RS-485: 1,5 − 0,2 = 1,3 В на испытательной нагрузке 54 Ом; на реальной линии VOD у приёмника меньше из-за потерь в кабеле.

Источники

  1. Texas Instruments. RS-422 and RS-485 Standards Overview and System Configurations, SLLA070D — разд. 2.1.1 — RS-422 без нагрузки: |VOA|, |VOB| не больше 6 В, |VOD| не больше 10 В; разд. 2.1.2 и рис. 3 — на нагрузке 2 × 50 Ом |VOD| не меньше 2 В, смещение |VOS| не больше 3 В, изменение |VOD| между состояниями не больше 0,4 В; разд. 2.2.2 — RS-485 без нагрузки 1,5–6 В; разд. 2.2.3 и рис. 12 — на 2 × 27 Ом (54 Ом) 1,5–5 В, изменение не больше 0,2 В, VOC от −1 до 3 В; разд. 2.2.4 и рис. 13 — 1,5–5 В при синфазной нагрузке 375 Ом и VCM от −7 до 12 В
  2. Texas Instruments (National). AN-1031 TIA/EIA-422-B Overview, SNLA044B — разд. 2 — между размахом передатчика и порогом приёмника ±200 мВ гарантирован дифференциальный запас по помехе 1,8 В
  3. Texas Instruments. AM26C31 Quadruple Differential Line Driver, SLLS103P — электрические характеристики — |VOD| не меньше 2 В, 3,1 В тип. при IO = 20 мА; Δ|VOD| — изменение между состояниями

Нашли ошибку?

Смотрите также