分析：RS485为什么要加上下拉电阻？

一点电子 2023-09-16 10:36

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485总线是一种常用的差分信号传输方式，它具有抗干扰能力强、传输距离远、节点数多等优点，广泛应用于通信、工业自动化等领域。但是，在实际应用中，我们可能会遇到一个问题，就是485总线是否需要在A和B两条线上加上下拉电阻，以及加多大的电阻合适。本文将对这个问题进行分析和解释。

一、485总线是如何工作的？

首先，我们需要了解485总线的工作原理和信号特性。根据RS-485标准，485总线是通过两条线（A和B）来传输差分信号的，根据两条线之间的电压差来判断的当前数据位是0还是1。

485传输时的数据有三种状态：

1.当A和B之间的电压差VAB=UA-UB大于+200mV时，485收发器输出的逻辑为1；

2.当A和B之间的电压差VAB=UA-UB小于-200mV时，485收发器输出逻辑为0；

3.当A和B之间的电压差VAB=UA-UB在-200mV～+200mV之间时，485收发器可能输出高电平也可能输出低电平，是一个不确定的状态。

二、如何避免出现不确定状态？

在正常情况下，我们希望接收器收到的数据只能是0或1，对于不确定的状态是不能出现在485总线上的。那么，什么情况下会出现不确定的状态呢？

主要有以下两种情况：

1.当485总线处于空闲状态时，所有的485收发器都处于接收状态，没有任何一个收发器在驱动总线时。此时，由于没有任何信号源在总线上产生差分电压，A和B两条线上的电压基本相等，也就是说，差分电压基本为0。

2.当485总线处于开路状态时，也就是说，某个485收发器与总线断开连接时。此时，由于断开连接的收发器不再对总线产生影响，其余收发器之间的差分电压也基本为0。

当485驱动器输出不足以使A、B产生绝对值大于200mV压差时，此时485总线信号状态已经不能反映驱动器状态，接收器也无法识别正确信号。

3.当485总线出现不确定的状态时，会导致通信错误或失效。例如，如果某个485收发器在不确定状态下认为收到数据0信号，向串口输出低电平，那么对于UART通信来说，这就相当于一个起始位（Start Bit），会引起误判或误码；如果某个485收发器在不确定状态下输出高低电平交替变化，那么对于UART通信来说，就会干扰正常数据，导致UART接收器收到异常数据。

为了防止485总线出现不确定的状态，我们根据这两种异常分析，导致这两种异常的原因都是当收发器处于接收状态时，AB线上无法保持正常电压差。要保持空闲或断线的状态下也能有正确的压差，我们需要在A和B两条线上加上下拉电阻（通常A接上拉电阻，B接下拉电阻），以保证总线在空闲或开路状态下有一个固定的差分电压。如下图所示：