本文將分析由于RS422/485電路偏置電阻取值錯誤而導致的通信異常，然后通過增大端接電阻來解決問題，這不是正確的電路設計...

正確的RS422/485電路應該先固定端接電阻等于傳輸線阻抗（通常為120Ω），然后通過公式計算偏置電阻取值...

1. 典型應用電路

圖1 MAX3490典型應用電路

R1和R2為上拉電阻，防止誤觸發(fā)，產(chǎn)生誤動作；是因為“UART以一個前導“0”觸發(fā)一次接收動作”。

R3-6是故障安全偏置電阻，取值大小與所用電源大小呈正比。

R7是差分信號接收端端接電阻，取值等于傳輸線的特征阻抗。因RS422常用接口是RJ45，常用傳輸線是網(wǎng)線，其阻抗約為120 ?，故而此處端接電阻取值為120 ?。

2. 故障安全偏置電阻的計算

圖2 故障安全偏置電阻的計算

假設端接電阻RT = 120Ω，偏置電阻R1和R2的阻值計算如下：

R5 = R6 = R

VIA-VIB= ( VCC / ( R5 + R6 + RT) )*RT ≥ 200 mV  (公式 1)

由以上得出 R ≤ ( ( VCC – 0.2 V) / 0.4 ) * RT (公式2)

可見偏置電阻大小與電源VCC呈正比。

當VCC = 5V時，電阻R ≤ 1440 ?，即偏置電阻最大值是1440 ?；

當VCC = 3.3V時，電阻R ≤ 930 ?，即偏置電阻最大值是930 ?。

所以，當電源使用3.3V時，故障安全偏置電阻的理論最大值是930 ?；

當R5=R6=825 ?時，VIA – VIB = (3.3 / (825*2 + 120)) *120 = 224mV > 200mV，不會落在NOISE MARGIN范圍內。

3. 偏置電阻與端接電阻取值波形對比

圖3 上下偏置電阻10kΩ，端接電阻1kΩ

圖4 上下偏置電阻825Ω，端接電阻120Ω

圖5 上下偏置電阻10kΩ，端接電阻1kΩ

圖6 上下偏置電阻825Ω，端接電阻120Ω

圖7 上下偏置電阻10kΩ，端接電阻1kΩ

圖8 上下偏置電阻825Ω，端接電阻120Ω

① 圖3,5,7是上下 R5 = R6 = 10kΩ 偏置電阻和 R7 = 1kΩ 端接電阻的波形（此組合不規(guī)范，是因為將該處更偏向于模擬電路中的偏置電阻的概念，錯誤當成了數(shù)字電路中的上下拉電阻，且認為4.7k和10k幾乎沒區(qū)別；偏置電阻取值10kΩ、端接電阻取值120Ω，將導致VIA – VIB 小于200 mV，落在Noise Margin范圍內，通信異常；后期調試時，不得不增大端接電阻R7，方可通信正常）。

② 圖4,6,8是上下 R5 = R6 = 825 Ω 偏置電阻和 R7 = 120 Ω 端接電阻的波形。

③ 圖3與圖4比較，圖5與圖6比較，圖7與圖8比較，結果可見：端接電阻 120 Ω 波形比端接電阻 1k Ω 波形上沖下沖更小，因為其端接電阻的阻值更接近傳輸線的阻抗。

④ 無論是RS422/485差分信號的端接電阻取值 120 Ω，接近傳輸線的特征阻抗；還是普通差分信號線的阻抗控制為 100 Ω時，其端接電阻取值 100 Ω；都符合高速電路設計中“避免阻抗突變”的原則，因為信號遇到阻抗變化時會有反射，阻抗變化越大，反射量越大，通常用反射系數(shù)大小來評價，即S11參數(shù)。另外，信號反射越大，高頻分量越多，對外輻射也越大。

⑤ 保持傳輸線上阻抗均勻，類似于車輛在平坦的路面行駛時，顛簸很小；路面坑坑洼洼，起伏越大，車輛顛簸越厲害。