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‘乐鱼体育官网登录’CAN/RS-485为什么要用双绞线

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本文摘要:在CAN、RS-485等总线应用于中,一般建议用于屏蔽双绞线展开组网、布线,从而增加外界阻碍对总线通信的影响。回应很多工程师知其然,却不知其所以然。 恪守着寻根究底的态度,本文将非常简单地讲解一下双绞线抗干扰的原理。1差分信号传输CAN、RS-485模块使用的是差分信号传输方式。 差分信号传输是一种用于两个有序电信号展开信息传送的方法。以高速CAN为事例,有所不同的逻辑状态通过CANH、CANL两根信号线展开传输,接管电路只对两根信号线的信号差值展开辨识。

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在CAN、RS-485等总线应用于中,一般建议用于屏蔽双绞线展开组网、布线,从而增加外界阻碍对总线通信的影响。回应很多工程师知其然,却不知其所以然。

恪守着寻根究底的态度,本文将非常简单地讲解一下双绞线抗干扰的原理。1差分信号传输CAN、RS-485模块使用的是差分信号传输方式。

差分信号传输是一种用于两个有序电信号展开信息传送的方法。以高速CAN为事例,有所不同的逻辑状态通过CANH、CANL两根信号线展开传输,接管电路只对两根信号线的信号差值展开辨识。理想状态下,CAN总线的波形如图1右图。

图1干扰信号一般以共模的形式不存在,当总线受到阻碍时,两根总线不会同时不受影响,但其差分电压并会不受影响,如图2右图。相对于单端信号传输方式来说,差分信号传输方式具备更佳的抗干扰能力。图2当然,使用了差分传输方式也并不可以高枕无忧。

CAN、RS-485总线常常用作远距离通信,线缆长度的减少,各种阻碍通过线缆耦合到总线上,很大地减少了外界对总线通信阻碍的概率,如果线缆搭配及使用不当,近于有可能导致通信出现异常。对于CAN、RS-485等总线应用于,一般我们不会引荐用于双绞线。2噪声的耦合机理要理解双绞线的优点,必须再行解读阻碍是如何影响到简单信号的。

阻碍(噪声)一般通过耦合的方式对系统展开影响,少见的耦合机制有4种,分别是传导耦合、电容耦合、电感(感应器)耦合以及电磁辐射耦合。干扰源与不受阻碍电路具备电气相连,如共地,干扰源的电流流动使公共部分构成电流并产生阻碍电压,从而对不受阻碍电路的信号导致影响,这种方式为传导耦合。图3为传导耦合示意图,Es是信号源,Zs是信号源内阻,Zc是公共部分电阻,Zl是阻抗电阻,En为干扰源,Vl为阻抗电压。

干扰源En产生的电流流到Zc,在Zc上产生压降,造成Vl电压变化,由此影响阻抗外侧的信号。图3电容耦合经常出现在两个附近导体不存在变化的电场时,阻碍电流通过导体间的耦合电容流向不受阻碍电路。由于耦合电容一般较小,其电阻相当大,故干扰源对于不受阻碍电路可看做一个恒定电流源,信号电路的电阻较小时,影响尤其显著。

图4为电容耦合示意图,Es是信号源,Zs是信号源内阻,Cm是耦合电容,Zl是阻抗电阻,En为干扰源,Vl为阻抗电压。阻碍电流通过Cm流向Zl,对Vl导致影响。图4电感(感应器)耦合经常出现在两个平行导体之间不存在变化的磁场时。干扰源电流流到导体产生磁通,磁通在不受阻碍电路导体中构成感应器电动势,从而影响不受干扰信号。

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在这种情况下,噪声可以看做一个恒定电压源,因此在较低电阻电路中噪声影响逆大。图5是感应器耦合的示意图,Es是信号源,Zs是信号源内阻,Lm是互感,Zl是阻抗电阻,En为干扰源,Vl为阻抗电压。

干扰源En电流流到互感Lm,在不受阻碍电路构成电压,对Vl导致影响。图5电磁辐射耦合经常出现在干扰源与不受阻碍器件距离很远的情况,干扰源及不受阻碍器件皆作为无线天线,干扰源发送到出有阻碍电磁波,而被不受阻碍器件接管。


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