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La polarizzazione è una necessità che riguarda i sistemi di trasmissione in cui è possibile disattivare i driver: in particolare deve quindi sempre essere tenuto presente nelle reti RS485.
Quando tutti i driver sono sconnessi dal bus il livello logico è indeterminato e questo può causare falsi segnali sui ricevitori a causa della fluttuazione casuale della tensione indotti dai disturbi esterni. In sistemi reali questa situazione è molto frequente in quanto è necessario lasciar trascorrere un certo lasso di tempo tra la disconnessione di un trasmettitore e la connessione di un altro, al fine di evitare conflitti.
La soluzione normalmente adottata è quella rappresentata nello schema seguente: vengono aggiunte due resistenze di polarizzazione Rb in modo tale che formino un partitore resistivo che mantenga la differenza di potenziale tra i terminali A e B ad un valore di 200 mV nel caso in cui tutti i trasmettitore lungo la linea siano disattivati.
Le connessioni rappresentate sono tali che il terminale A è a potenziale minore cioè il valore logico corrisponde allo stato di riposo. Questa connessione è spesso indicata come fail-safe.
La scelta del valore di Rb dipende dalla configurazione della rete e dal numero di nodi connessi. Si consideri il seguente caso: al bus sono collegati 32 ricevitori (ciascuno con un'impedenza di ingresso di 12 kohm); sono inoltre presenti i due resistori di terminazione Zo di 120 ohm. La resistenza complessiva tra le linee A e B è quindi di 120//120//(32 x 12k) cioè circa 52 ohm. Per mantenere 200 mV ai capi di tale resistenza occorre una corrente di poco meno di 4 mA. Considerando una tensione di alimentazione di 5 V, le due resistenze Rb devono allora essere ciascuna di circa:
Al fine di evitare fraintendimenti relativamente allo schema rappresentato è opportuno chiarire che:
Si consideri come altro esempio una rete senza le due resistenze di terminazione. In questo caso la resistenza tra le linee A e B causata dalla sola resistenza di ingresso dei ricevitori è di circa 375 ohm, la corrente necessaria è di circa 0.53 mA e quindi le due resistenze di polarizzazione devono essere di circa 4.5 kohm.
Molti dispositivi commerciali hanno resistori di polarizzazione già integrati (indicativamente qualche decina di kohm per ciascun nodo) e ciò potrebbe rendere inutile l'aggiunta d resistori esterni nel caso frequente in cui non si usino resistenze di terminazione.
Le interfacce RS422 e RS485 - Versione 2.0h - Settembre
2001
Copyright © 2001, Vincenzo Villa (https://www.vincenzov.net)
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