2025年9月25日 星期四

為什麼 RS-485 會反射?電流不是跑超快嗎?(含示波器圖解)

我們常說電流的速度非常快,在導線中傳輸接近光速的 2/3(大約 2 × 10⁸ 公尺/秒),

也就是說,訊號在 100 公尺長的 RS-485 線路中傳播,來回一趟也不過是 1 微秒(1 µs)
這麼快的電流、這麼短的時間,我們真的還會「等到」訊號反彈回來嗎?

答案是:會,而且還會干擾你的通訊內容!

這一切的關鍵,跟 RS-485 的傳輸速率(bps) 有關。

以常見的 128000 bps(約 7.8 微秒/位元) 為例,當沒有終端電阻時,反射信號大約在 1 微秒內回來,仍然會落在同一個位元時間範圍中,造成接收端「看到重疊的波形」,產生誤判或通訊錯誤

而當你把速度拉高到 1 Mbps(1 微秒/位元),那麼反射波幾乎「正好回到下一個位元開始的時候」,干擾就更加嚴重。



如果不接終端電阻的情形下,線長跟速率的關系表:

線長單程傳輸延遲來回反射延遲建議安全速率 (bps)高於此速率可能受反射影響
5 公尺25 ns約 50 ns> 1 Mbps 也安全幾乎無明顯干擾
50 公尺250 ns約 500 ns≤ 500 kbps 建議加終端電阻> 750 kbps 開始風險升高
100 公尺500 ns約 1 µs≤ 250 kbps 最穩定> 500 kbps 易受反射干擾



如果在1200m  500kbps的情形下,不接終端電阻,會變成這樣。




如果加了終端電阻,就會是正常的訊號



所以你在辦公室做的實驗,也許不加終端電阻是可以,但到現場,還是加一加吧!