Перейти к содержанию

Согласующий резистор (терминатор)

Терминатор — резистор на конце линии связи, сопротивление которого равно волновому сопротивлению кабеля. Он поглощает приходящую волну, и она не отражается обратно, искажая сигнал. В шинах RS-485 и CAN это резисторы 120 Ом на двух концах витой пары.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Терминатор (termination resistor, согласующий резистор) — резистор, которым нагружают конец линии передачи. Если его сопротивление равно волновому сопротивлению кабеля, волна сигнала, дошедшая до конца, целиком поглощается в нём и не отражается назад. Без согласования отражённая волна складывается с полезной, и на фронтах появляется «звон», который может исказить биты. Количественно степень рассогласования описывает коэффициент отражения и связанный с ним КСВ.

Терминаторы в RS-485 и CAN

У обеих шин линия — витая пара с волновым сопротивлением около 120 Ом, и терминаторы по 120 Ом ставят на двух физических концах кабеля между сигнальными проводами. Вместе они дают около 60 Ом, и на эту нагрузку рассчитаны передатчики. Подробнее — в статьях о RS-485 и шине CAN.

ШинаТерминаторыИсточник
RS-485120 Ом на двух концах; Modbus требует их всегдаTI SLLA272, спецификация Modbus
CAN120 Ом на двух концах, обязательноTI SLOA101

У CAN терминаторы нужны не только против отражений: передатчик активно держит только доминантное состояние, а рецессивное восстанавливают резисторы. Без них фронт из доминанта в рецессив затягивается.

Отводы и топология

Узлы подключают к магистрали короткими отводами: отвод — кусок линии без терминатора, от его конца сигнал отражается. TI для RS-485 предлагает держать электрическую длину отвода меньше 1/10 времени нарастания фронта передатчика, для CAN на 1 Мбит/с — не длиннее 0,3 м. Звезда не работает: у каждой ветви свой неподключённый конец, а терминаторы на всех ветвях перегружают передатчик.

Варианты терминатора

  • RC-терминатор — резистор последовательно с конденсатором: на фронтах линия согласована, а в покое ток не течёт и не съедает смещение шины. Спецификация Modbus называет вариант 120 Ом + 1 нФ лучшим выбором при резисторах смещения на шине Modbus RTU.
  • Расщеплённый терминатор — два резистора по 60 Ом последовательно, средняя точка через конденсатор на землю. Дополнительно фильтрует синфазную помеху; резисторы берут с допуском 1 %.

Частые вопросы

Сколько терминаторов ставить на шину RS-485 или CAN?

Ровно два — по одному на двух физических концах кабеля, между линиями A и B (у CAN — между CAN_H и CAN_L). Не на отводах и не в середине. Передатчик рассчитан именно на такую нагрузку; лишние терминаторы перегружают его, и уровни на линии перестают гарантироваться.

Как проверить терминаторы на шине CAN?

При выключенном питании измерить омметром сопротивление между CAN_H и CAN_L. Два терминатора по 120 Ом параллельно дают около 60 Ом. 120 Ом — стоит только один терминатор, около 40 Ом — их три, и лишний нужно снять.

Можно ли обойтись без терминаторов?

На короткой медленной линии — часто да: отражения затухают за несколько проходов волны, а приёмник UART считывает бит в середине. На 610 м кабеля при 9600 бит/с звон стихает задолго до середины бита. Но если терминаторы требует протокол — например, Modbus — их ставят. Для CAN терминаторы обязательны: они восстанавливают рецессивное состояние шины.

Источники

  1. Texas Instruments. The RS-485 Design Guide (SLLA272C), T. Kugelstadt — терминаторы на концах линии, длина отвода не больше 1/10 времени нарастания фронта, расщеплённый терминатор с резисторами 1 %
  2. Texas Instruments. SLOA101B: Introduction to the Controller Area Network (CAN), S. Corrigan, 2002, ред. 2016 — линия CAN 120 Ом с терминаторами на концах; 1 Мбит/с на 40 м, до 30 узлов, отвод до 0,3 м
  3. Modbus Organization. MODBUS over Serial Line Specification and Implementation Guide V1.02 — терминатор у каждого из двух концов шины; вариант 120 Ом + 1 нФ при резисторах смещения
  4. Maxim Integrated. Application Note 763: Guidelines for Proper Wiring of an RS-485 (TIA/EIA-485-A) Network — топология шины, почему звезда не работает: терминаторы на всех ветвях перегружают передатчик
  5. Advantech B+B SmartWorx. RS-422 & RS-485 Applications eBook — пример: 610 м кабеля при 9600 бит/с работают без терминаторов

Нашли ошибку?

Смотрите также