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RS-485 終端およびバイアス抵抗カリキュレータ

RS-485バス終端抵抗、バイアス抵抗、ケーブル長の最大ボーレート、伝搬遅延、およびバイアス電流消費量の計算

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公式

R_term = 120 Ω; R_bias = (Vcc − 0.2) / 0.054

R_term — Termination resistor (match to Z₀) (Ω)
R_bias — Bias/failsafe resistor (Ω)
BR_max — Max baud rate ≈ 10⁸/L kbps (kbps)
t_pd — Cable propagation delay (ns)

仕組み

RS-485は、産業環境やネットワーク環境で長距離にわたる信頼性の高いデータ伝送を実現するように設計された堅牢なシリアル通信規格です。この規格では、信号の反射を最小限に抑え、信号の完全性を維持するために、適切な終端処理が義務付けられています。終端処理では、ケーブルの特性インピーダンス（ツイストペアケーブルでは通常120Ω）と一致する抵抗を伝送線路の端に配置します。 適切な終端処理を行わないと、電気信号がケーブルに沿って前後に跳ね返り、信号の歪みやタイミングエラー、データ破損の原因となる可能性があります。信号反射と呼ばれるこの現象は、電気信号が伝送線路の端でインピーダンスのミスマッチに遭遇したときに発生します。終端抵抗はこれらの反射を吸収し、ネットワーク全体でクリーンで正確な信号伝送を保証します。

計算例

特性インピーダンスが120オームのCAT5ケーブルを使用する500メートルのRS-485ネットワークを考えてみましょう。ターミネーションを計算するには:
1.ケーブル長の測定: 500 メートル
2.ケーブルインピーダンスの決定: 120 オーム
3.ネットワークの両端に 120 オームの抵抗器を配置します。
4.ネットワーク電源には、1/4ワットまたは1/2ワットの抵抗器を使用してください。
5.ターミネータをデータ+ラインとデータ-ラインに接続
結果: 信号反射が最小限に抑えられ、通信の信頼性も高く、ネットワークが適切に終端されます。

実践的なヒント

  • ✓ネットワークのエンドポイントでは、必ずマッチした終端抵抗を使用してください
  • ✓最高の性能を得るには、許容誤差が 1% の抵抗を選択してください
  • ✓終端抵抗を選択するときは電力定格を考慮してください
  • ✓最適なシグナルインテグリティを実現するにはパラレルターミネーションを使用

よくある間違い

  • ✗終端抵抗を完全に省略
  • ✗不一致の抵抗値の使用
  • ✗ネットワークの中央に終端抵抗を配置
  • ✗ケーブル長とインピーダンス特性を無視

よくある質問

ツイストペアケーブルを使用するほとんどのRS-485ネットワークの標準終端抵抗は120Ωです。
通常、必要なターミネーションポイントは 2 つ (ネットワークの物理側) だけです。
120オームが標準ですが、特定のケーブルの特性インピーダンスと一致する場合は他の値も使用できますが、一貫性は非常に重要です。

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