El origen del gráfico "longitud del cable - velocidad de datos" en el RS-485

Question

En varias notas de aplicación de RS-485 se puede encontrar un gráfico que describe la relación entre la velocidad de datos y la longitud del cable, como éste:

Pero no hay ningún documento que describa cómo calcularlo por su cuenta correctamente. Debe depender de varios factores, como la sensibilidad del receptor, las características del cable (resistencia y capacitancia por metro) y, en última instancia, la terminación de la línea.

Así que la pregunta es: ¿ha visto alguien una nota de aplicación o incluso una norma/libro que describa cómo debe calcularse correctamente este gráfico?

Answer 1

A la derecha, la velocidad de datos está limitada por las capacidades del transmisor y del receptor.

En la parte superior, la longitud del cable está limitada por la fuerza de accionamiento (normalizada) del transmisor.

En la parte superior derecha, la velocidad y la longitud están limitadas por el jitter introducido por el cable. Una mayor fluctuación aumenta el riesgo de corrupción de datos; tienes que elegir cuánto riesgo puedes permitirte:

Estas curvas se miden; véase, por ejemplo, el informe de TI Integridad de la señal frente a la velocidad de transmisión y la longitud del cable para los transceptores RS-485 .

Answer 2

La curva, creo, se originó en la TIA/EIA-422-B, que es el documento que define el RS-422. Dice, en la sección A.1.1:

"Esta curva se basa en datos empíricos utilizando un cable telefónico de par trenzado sin apantallar, de 24 AWG y conductor de cobre, con una capacitancia de derivación de 52,5 pF/metro (16 pF/pie) terminada en una carga resistiva de 100 ohmios.

La restricción de la longitud del cable mostrada por la curva se basa en los requisitos de calidad de la señal de carga asumidos de:

a. Tiempos de subida y bajada de la señal iguales o inferiores a un intervalo de media unidad a la velocidad de conmutación de datos aplicable.

b. Una pérdida de tensión máxima entre el generador y la carga del 66%".

A continuación, dice:

"En las velocidades de señalización de datos más altas (de 90 kbit/s a 10 Mbit/s), la parte inclinada de la curva muestra la limitación de la longitud del cable establecida por los requisitos de tiempo de subida y bajada de la señal asumidos. A medida que la velocidad de señalización de datos se reduce por debajo de 90 kbit/s, la longitud del cable se ha limitado a 1.200 metros (4.000 pies) por la pérdida de señal máxima permitida del 66% [pérdida resistiva, supongo]."

Answer 3

La norma TIA/EIA RS-485 define los parámetros para un sistema que funciona hasta 10 Mbps, por lo que ninguna curva destinada a RS-485 necesita ir más allá de 10 Mbps. La norma tampoco se limita a 10 Mbps, sólo especifica los requisitos necesarios hasta 10 Mbps.

La norma RS-485 no define una longitud máxima de la línea de transmisión, ya que depende de muchos factores, por lo que está fuera del alcance de la norma. Sin embargo, existe un Boletín Técnico TSB-89 de la TIA/EIA que ofrece directrices de aplicación para el RS-485. Reconoce que los sistemas RS-485 pueden funcionar hasta 50 Mbps, o hasta varios kilómetros, y también contiene curvas de velocidad de datos frente a la longitud de la línea para varias especificaciones de fluctuación que el sistema puede tolerar.

Así que lo más probable es que busque el TSB-89 cómo tener en cuenta varias características del bus a la hora de determinar la velocidad o la longitud de los datos.