五、RS-422與RS-485傳輸線上匹配的一些說明
對RS-422與RS-485zongxianwangluoyibanyaoshiyongzhongjiedianzujinxingpipei。danzaiduanjuliyudisulvxiakeyibuyongkaolvzhongduanpipei。namezaishenmeqingkuangxiabuyongkaolvpipeine？lilunshang，zaimeigejieshoushujuxinhaodezhongdianjinxingcaiyangshi，zhiyaofanshexinhaozaikaishicaiyangshishuaijiandaozugoudijiukeyibukaolvpipei。danzhezaishijishangnanyizhangwo，meiguoMAXIM公司有篇文章提到一條經驗性的原則可以用來判斷在什麼樣的數據速率和電纜長度時需要進行匹配：當信號的轉換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的RS-485接口MAX483輸出信號的上升或下降時間最小為250ns，典型雙絞線上的信號傳輸速率約為0.2m/ns（24AWG PVC電纜），那麼隻要數據速率在250kb/s以內、電纜長度不超過16米，采用MAX483作為RS-485接口時就可以不加終端匹配。
一般終端匹配采用終接電阻方法，前文已有提及，RS-422在總線電纜的遠端並接電阻，RS-485則應在總線電纜的開始和末端都需並接終接電阻。終接電阻一般在RS-422網絡中取100Ω，在RS-485網絡中取120Ω。相當於電纜特性阻抗的電阻，因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡單有效，但有一個缺點，匹配電阻要消耗較大功率，對於功耗限製比較嚴格的係統不太適合。
另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配，如圖9。利用一隻電容C隔斷直流成分可以節省大部分功率。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質量間進行折衷。
還有一種采用二極管的匹配方法，如圖10。這種方案雖未實現真正的“匹配”，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號，達到改善信號質量的目的。節能效果顯著。
圖9
圖10
六、RS-422與RS-485的接地問題
電子係統接地是很重要的，但常常被忽視。接地處理不當往往會導致電子係統不能穩定工作甚至危及係統安全。RS-422與RS-485傳chuan輸shu網wang絡luo的de接jie地di同tong樣yang也ye是shi很hen重zhong要yao的de，因yin為wei接jie地di係xi統tong不bu合he理li會hui影ying響xiang整zheng個ge網wang絡luo的de穩wen定ding性xing，尤you其qi是shi在zai工gong作zuo環huan境jing比bi較jiao惡e劣lie和he傳chuan輸shu距ju離li較jiao遠yuan的de情qing況kuang下xia，對dui於yu接jie地di的de要yao求qiu更geng為wei嚴yan格ge。否fou則ze接jie口kou損sun壞huai率lv較jiao高gao。很hen多duo情qing況kuang下xia，連lian接jieRS-422、RS-485通信鏈路時隻是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有下麵二個原因：
1．共模幹擾問題：正如前文已述，RS-422與RS-485jiekoujuncaiyongchafenfangshichuanshuxinhaofangshi，bingbuxuyaoxiangduiyumougecanzhaodianlaijiancexinhao，xitongzhixujianceliangxianzhijiandedianweichajiukeyile。danrenmenwangwanghushileshoufaqiyouyidingdegongmodianyafanwei，ruRS-422共模電壓範圍為-7～+7V，而RS-485收發器共模電壓範圍為-7～+12V，隻有滿足上述條件，整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此範圍時就會影響通信的穩定可靠，甚至損壞接口。以圖11為例，當發送驅動器A向接收器B發送數據時，發送驅動器A的輸出共模電壓為VOS，由於兩個係統具有各自獨立的接地係統，存在著地電位差VGPD。那麼，接收器輸入端的共模電壓VCM就會達到VCM=VOS+VGPD。RS-422與RS-485標準均規定VOS≤3V，但VGPD可能會有很大幅度（十幾伏甚至數十伏），並可能伴有強幹擾信號，致使接收器共模輸入VCM超出正常範圍，並在傳輸線路上產生幹擾電流，輕則影響正常通信，重則損壞通信接口電路。
2．（EMI）問題：發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。
由於上述原因，RS-422、RS-485盡管采用差分平衡傳輸方式，但對整個RS-422或RS-485網絡，必須有一條低阻的信號地。一條低阻的信號地將兩個接口的工作地連接起來，使共模幹擾電壓VGPD被短路。這條信號地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。這是最通常的接地方法。
zhidezhuyideshi，zhezhongzuofajinduigaozuxinggongmoganraoyouxiao，youyuganraoyuanneizuda，duanjiehoubuhuixingchenghendadejiedihuanludianliu，duiyutongxinbuhuiyouhendayingxiang。danggongmoganraoyuanneizujiaodishi，huizaijiedixianshangxingchengjiaodadehuanludianliu，yingxiangzhengchangtongxin。bizherenwei，keyicaiquyixiasanzhongcuoshi：
（1） 如(ru)果(guo)幹(gan)擾(rao)源(yuan)內(nei)阻(zu)不(bu)是(shi)非(fei)常(chang)小(xiao)，可(ke)以(yi)在(zai)接(jie)地(di)線(xian)上(shang)加(jia)限(xian)流(liu)電(dian)阻(zu)以(yi)限(xian)製(zhi)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)。接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)的(de)增(zeng)加(jia)可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)，但(dan)隻(zhi)要(yao)控(kong)製(zhi)在(zai)適(shi)當(dang)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)就(jiu)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)正(zheng)常(chang)通(tong)信(xin)。
（2） caiyongfudijishu，geduanjiedihuanlu。zheshijiaochangyongyeshishifenyouxiaodeyizhongfangfa，danggongmoganraoneizuhenxiaoshishangshufangfayibunengzouxiao，cishikeyikaolvjiangyinruganraodejiedian（例如處於惡劣的工作環境的現場設備）浮置起來（也就是係統的電路地與機殼或大地隔離），這樣就隔斷了接地環路，不會形成很大的環路電流。
（3） 采cai用yong隔ge離li接jie口kou。有you些xie情qing況kuang下xia，出chu於yu安an全quan或huo其qi它ta方fang麵mian的de考kao慮lv，電dian路lu地di必bi須xu與yu機ji殼ke或huo大da地di相xiang連lian，不bu能neng懸xuan浮fu，這zhe時shi可ke以yi采cai用yong隔ge離li接jie口kou來lai隔ge斷duan接jie地di回hui路lu，但dan是shi仍reng然ran應ying該gai有you一yi條tiao地di線xian將jiang隔ge離li側ce的de公gong共gong端duan與yu其qi它ta接jie口kou的de工gong作zuo地di相xiang連lian。參can見jian圖tu12。
七、RS-422與RS-485的網絡失效保護
RS-422與RS-485標準都規定了接收器門限為±200mV。這樣規定能夠提供比較高的噪聲抑製能力，如前文所述，當接收器A電平比B電平高+200mV以(yi)上(shang)時(shi)，輸(shu)出(chu)為(wei)正(zheng)邏(luo)輯(ji)，反(fan)之(zhi)，則(ze)輸(shu)出(chu)為(wei)負(fu)邏(luo)輯(ji)。但(dan)由(you)於(yu)第(di)三(san)態(tai)的(de)存(cun)在(zai)，即(ji)在(zai)主(zhu)機(ji)在(zai)發(fa)端(duan)發(fa)完(wan)一(yi)個(ge)信(xin)息(xi)數(shu)據(ju)後(hou)，將(jiang)總(zong)線(xian)置(zhi)於(yu)第(di)三(san)態(tai)，即(ji)總(zong)線(xian)空(kong)閑(xian)時(shi)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)信(xin)號(hao)驅(qu)動(dong)總(zong)線(xian)，使(shi)AB之間的電壓在-200～+200mV直至趨於0V，這帶來了一個問題：接收器輸出狀態不確定。如果接收機的輸出為0V，網wang絡luo中zhong從cong機ji將jiang把ba其qi解jie釋shi為wei一yi個ge新xin的de啟qi動dong位wei，並bing試shi圖tu讀du取qu後hou續xu字zi節jie，由you於yu永yong遠yuan不bu會hui有you停ting止zhi位wei，產chan生sheng一yi個ge幀zhen錯cuo誤wu結jie果guo，不bu再zai有you設she備bei請qing求qiu總zong線xian，網wang絡luo陷xian於yu癱tan瘓huan狀zhuang態tai。除chu上shang述shu所suo述shu的de總zong線xian空kong閑xian會hui造zao成cheng兩liang線xian電dian壓ya差cha低di於yu200mV的情況外，開路或短路時也會出現這種情況。故應采取一定的措施避免接收器處於不確定狀態。
通常是在總線上加偏置，當總線空閑或開路時，利用偏置電阻將總線偏置在一個確定的狀態（差分電壓≥-200mV）。如圖13。將A上拉到地，B下拉到5V，電阻的典型值是1kΩ，具體數值隨電纜的電容變化而變化。
上述方法是比較經典的方法，但它仍然不能解決總線短路時的問題，有些廠家將接收門限移到-200mV/-50mV，可解決這個問題。例如Maxim公司的MAX3080係列RS-485接口，不僅省去了外部偏置電阻，而且解決了總線短路情況下的失效保護問題。
八、RS-422與RS-485的瞬態保護
qianwentidaodexinhaojiedicuoshi，zhiduidipinlvdegongmoganraoyoubaohuzuoyong，duiyupinlvhengaodeshuntaiganraojiuwunengweilile。youyuchuanshuxianduigaopinxinhaoeryanjiushixiangdangyudiangan，yinciduiyugaopinshuntaiganrao，jiedixianshijidengtongyukailu。zheyangdeshuntaiganraosuiranchixushijianduanzan，dankenenghuiyouchengbaishangqianfudedianya。
實際應用環境下還是存在高頻瞬態幹擾的可能。一般在切換大功率感性負載如電機、變壓器、繼電器等或閃電過程中都會產生幅度很高的瞬態幹擾，如果不加以適當防護就會損壞RS-422或RS-485通信接口。對於這種瞬態幹擾可以采用隔離或旁路的方法加以防護。
1．隔(ge)離(li)保(bao)護(hu)方(fang)法(fa)。這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)實(shi)際(ji)上(shang)將(jiang)瞬(shun)態(tai)高(gao)壓(ya)轉(zhuan)移(yi)到(dao)隔(ge)離(li)接(jie)口(kou)中(zhong)的(de)電(dian)隔(ge)離(li)層(ceng)上(shang)，由(you)於(yu)隔(ge)離(li)層(ceng)的(de)高(gao)絕(jue)緣(yuan)電(dian)阻(zu)，不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)損(sun)害(hai)性(xing)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)，起(qi)到(dao)保(bao)護(hu)接(jie)口(kou)的(de)作(zuo)用(yong)。通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)、光耦等元件實現接口的電氣隔離，已有器件廠商將所有這些元件集成在一片IC中，使用起來非常簡便，如Maxim公司的MAX1480/MAX1490，隔離電壓可達2500V。這種方案的優點是可以承受高電壓、持續時間較長的瞬態幹擾，實現起來也比較容易，缺點是成本較高。
2．旁路保護方法。這種方案利用瞬態抑製元件（如TVS、MOV、氣體放電管等）將(jiang)危(wei)害(hai)性(xing)的(de)瞬(shun)態(tai)能(neng)量(liang)旁(pang)路(lu)到(dao)大(da)地(di)，優(you)點(dian)是(shi)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)，缺(que)點(dian)是(shi)保(bao)護(hu)能(neng)力(li)有(you)限(xian)，隻(zhi)能(neng)保(bao)護(hu)一(yi)定(ding)能(neng)量(liang)以(yi)內(nei)的(de)瞬(shun)態(tai)幹(gan)擾(rao)，持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)不(bu)能(neng)很(hen)長(chang)，而(er)且(qie)需(xu)要(yao)有(you)一(yi)條(tiao)良(liang)好(hao)的(de)連(lian)接(jie)大(da)地(di)的(de)通(tong)道(dao)，實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)。實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)是(shi)將(jiang)上(shang)述(shu)兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)靈(ling)活(huo)加(jia)以(yi)運(yun)用(yong)，如(ru)圖(tu)14。在這種方法中，隔離接口對大幅度瞬態幹擾進行隔離，旁路元件則保護隔離接口不被過高的瞬態電壓擊穿。
