RS-485凭仗其稳健耐用性和高牢靠性，现已成为国际规模内喧闹工业环境中最常用的运用接口技能。跟着越发广泛的作业规模以及与更高按捺功能组合在一起的趋势催生了现代功能现已超越开始的RS-485规范 (EIA/TIA485)的收发器
规划。
全新的收发器技能规范在组件数据表中给出了这些功能方面的提高，但是，这些技能规范经常被终端用户，即体系规划人员，过错地解读。例如，在对肯定最大额定值 (AMR) 部分与主张运转条件 (ROC) 下别离对给出的收发器最大电压电平进行比较时经常会呈现混杂。
用户经常会问到这样的问题：在肯定最大额定值条件下，收发器可以牢靠地发送数据吗?为什么ROC下的输入电压远远小于AMR中的值?共模电压规模是怎么界说的?
因为收发器数据表很少供给这些参数的具体解说，本篇文章将调整这一点。咱们首要解说一下收发器的根本作业方式，然后是怎么从中得出共模电压项。最终，咱们将解说最大极限的作业条件。
根本收发器作业方式
驱动器
收发器的驱动器部分由一个H桥输出级组成。数据输入D上的一个逻辑高电平会接通晶体管Q2和Q3。这将使电流从A端子驱动到B端子。D上的逻辑低电平接通Q1和Q4，并以相反的方向驱动电流，即从B至A。
反向走漏维护二极管和晶体管导通电阻组成的内部电阻值构成一个具有外部差分负载电阻RD的分压器。这使得线路电压VA和VB显着小于电源电压VCC(图1)。
如此所取得的互补线路电压，VA和VB代表两个直流电压电平，这个电压在均匀直流电平(为2条总线线路的一起电压)邻近摇摆。这个电压被称为驱动器共模输出，或许输出偏移电压，VOS。
这个共模电压是清楚明了的，而差分输出电压为经过使两个等式持平后算出的线路电压生成量。因而，驱动器可以表明为一个具有共模重量VOS的信号源。共模重量VOS由互补差分重量堆叠。
图1
接收器
一个收发器的接收器部分在每个输入上包括一个电阻分压器，R1/R2，之后是一个比较器。分压器以10:1的比率削弱输入信号，VA和VB。这个比率决议了A和B上的最大适用接收器输入电压。
因为分压器以接收器接地为基准，共模和差分电压重量的衰减率相同。然后，差分比较器移除共模信号，而且只对差分输入信号作出反应，VID = VA – VB。因而，规范RS-485收发器输出R，在VID >200mV时变为高电平，在VID-200mV时变为低电平。
图2显现的是每个接收器输入均具有RCM = R1 + R2的共模输入电阻，以及RIN = 2 RCM的差分输入电阻。RCM导致针对每条总线线路的共模负载，也便是说，两条线路上的共模电压驱动电流流经RCM，流向接收器接地。相对地，RIN使差分负载电流在总线线路之间活动。
图2
最大接收器输入电压规模
RS-485规范规则了-7V至+12V的共模输入规模，以及驱动器与长途接收器之间±7V的最大接地电势差 (GPD)。图3显现了用于最大或许总线电压的数据链路示例。在这个状况下，此链路是一条未端接的点到点衔接。单个接收器代表轻负载，然后使得线路电压在整个电源轨内摇摆。
图3
一个极点状况便是当驱动器的输出相关于驱动器接地 (GNDD) 为5V时，此刻的GPD = -7V。在这个状况下，相关于接收器接地 (GNDR) 的最大正接收器输入电压为+12V。别的一个极点状况便是驱动器输出电压相关于GNDD为0V，此刻的GPD = +7V。这一状况下，相关于GNDR的最大负接收器输入为-7V。
为了保证牢靠数据传输，最大接收器输入电压规模在+12V至-7V之间。需求留意的是，GPD是驱动器与接收器接地之间的电势差，而且代表增加至驱动器输出偏移的第二共模电压。一条数据链路的整体共模电压，VCM，为VCM = VOS + GPD。
关于RS-485的一个进一步要求便是驱动器有必要可以在±7V的满GPD上驱动32个单位负载。一个单位负载代表一个共模负载，而且界说为在12V直流输入电压上的1mA直流输入电流。这将产生一个12kΩ的直流输入电阻。传统收发器一般具有1UL共模负载，而现代组件的单位负载往往为1/8UL，也便是说输入电流为传统输入电流的1/8，或许说对地的输入电阻要高8倍。为了测验最大共模负载，一般运用图4中的测验电路。
图4
在这里，60Ω的差分电阻代表别离坐落总线两头的2个120Ω端接电阻器。375Ω电阻器类似于32个单位负载，可所以32 x 1UL收发器或许是258 x 1/8UL收发器。±7V的对称GPD被规模介于-7V至+12V的测验电压所替代，其意图是为了测验对称收发器输入功能。例如，假如驱动器可以在其输入上供给满电源规模，此刻输出为5V而且VTEST = -7V，接收器相关于接收器接地的输入电压将为+12V。关于0V输出电压和VTEST = +12V的状况，接收器相关于接收器接地的输入电压将为-12V。
最小和最大收发器输入电压额定值别离为-12V和+12V。因为有必要在这个电压规模内保证牢靠数据传输，这些值为主张作业条件下 (ROC) 规则的额定值。
需求留意的是，这些主张最大值假定0V至5V的最大驱动器输出规模。而实践共模电压规模要小许多。关于一个5V收发器，VCM+核算为VCM = 2.5V + 7V = +9.5V，而VCM- = 2.5 – 12V = -9.5V。
肯定最大额定值
在RS-485数据线路与24Vdc电力线并行的运用中，有必要在收发器规划中完成安全性功能，以避免在产生比方电力线和数据线的电缆绝缘层破损的短路毛病时,比方等对器材形成损坏。
一个常见的解决方案便是在驱动器输出级内选用高压晶体管。这个输出级可以对短时高压瞬态以及长期过压电势进行充沛按捺。工业体系中的一个常见要求便是收发器有必要可以耐受24V电源线的永久性短接。
但是可以避免收发器遭到24V损坏的外部瞬态电压按捺器 (TVS)是不能运用的。相反地，运用的任何24V组件有必要首要维护24V电源。事实上24V仅仅标称值，许多电源体系可以表现出高达35V的改变规模。这就将所需的TVS击穿电压增加到36V。具有如此之高击穿电压的TVS二极管一般供给高达60V的钳位电压。为了可以耐受这些高瞬态电压，收发器有必要供给65V至70V以上的按捺电压。
这些按捺电压电平是肯定最大额定值下规则的值。任何更高的电压电平将触发收发器的内部静电放电 (ESD) 维护电路。但是，这些ESD电路只规划用于极短瞬态过压，而且不可以维护器材免受长期电气过应力的影响。
最最重要的一点便是千万不要超越肯定最大额定值中规则的电压电平。
定论
严格遵守主张作业条件部分中给出的电压电平保证了整个收发器电源和温度额定值规模内的牢靠数据传输。
肯定最大额定值部分中规则的电压电平代表了最大值，超越这些最大值，器材就会损坏。在远远低于肯定最大额定值的状况下，就可以完成牢靠数据传输。
参考文献
1.具有扩展共模规模的毛病维护RS-485收发器数据表 (SLLS872H)，德州仪器 (TI)
