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La polarizzazione

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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 R di polarizzazione

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:

 Rb = 1/2 * (5V/4mA - 52) = 560 ohm

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 ed RS485: indice

  1. Tipologie di segnali digitali
  2. Lo standard RS422
  3. Lo standard RS485
  4. Adattamento di impedenza
  5. Valutare la qualità della trasmissione
  6. La polarizzazione
  7. La protezione
  8. La selezione dei cavi
  9. La conversione da RS232 a RS422 e RS485
  10. Cenni ai protocolli di trasmissione
  11. Dispositivi integrati e risorse in rete
  12. Appendice: caratteristiche elettriche

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