之前用485和CAN總線的時候只知道要加一個120歐的終端電阻，但是終端電阻的作用沒有深究，今天有時間來簡單學習一下這個120歐終端電阻的作用。485總線和CAN總線都是使用差分信號傳輸信號的，這里只以485為例進行說明。

下圖是一個典型的485網絡結構：

這里需要先說明一下信號反射問題，假設信號線末端（最遠處）的設備沒有接終端電阻，信號在總線上傳輸信號線末端的時候會產生反射，正兒八經的原理說不上來，我們可以假設信號是水波，485設備的接收器的輸入阻抗為12KΩ，相對傳輸線的阻抗來說，輸入阻抗已經很大了，這時候輸入阻抗就相當于一堵墻，水波傳輸到墻面的時候會發送反射，又會原路返回去。那么既然都是波，我們假設電波和水波一樣也有這樣的特性，那么就會產生信號反射的情況。如果產生信號反射，那么反射回去的波可能會干擾到后面繼續傳輸的波，也就是會發送波與波的疊加，這要是正好被某一個設備接收到這個疊加信號的話，數據就錯了，這是個比較嚴重的問題。但是現實可能沒有那么嚴重。

我們假設主機發送數據的波特率為9600bps，電信號的傳輸為光速約為3×10^8，那么信號的波長?λ = v / f = 31250m，也就是一個脈沖在總線可以橫跨31250米，所以說，如果總線的長度大于31250米的話，那么在總線上可能會有多個數據同時在傳輸。但是一般系統不會有那么長的信號線，假設系統的總線長度為100米，這時候波長是遠遠大于總線長度的，這時候信號的反射是可以忽略的，為什么可以忽略呢，同樣以水波為例說服自己，如果水波的波長遠遠大于水池的長度，那么在水池里面根本就不會存在一個周期的完整的波，那么水在水池里面只能算是上下震蕩，根本算不上是波，同樣的，如果信號的波長遠大于信號線的長度，那么在信號線上不會存在一個完整的信號周期，那么也就不算是一個合格的波了，也就不會有波的特性的了，那就不會產生波的反射現象。（以上全是我瞎編的，沒有科學依據，純粹為了說服我自己編的）

但是如果主機發送數據的波特率為1Mbps，波長就變成了了300米，對于485總線來說300米是在范圍之內的，假如總線的長度大于300米的話，可能就會產生信號的反射現象，這就要求要對反射信號進行抑制，有兩個辦法可以解決這個問題，第一是降低數據的波特率，因為數據的頻率越低波長越長，如果波長大于總線長度的話就會降低信號反射的問題，但是不能妥協的太多，畢竟數據速率也決定了系統的響應速率。為了保證系統的通信速率同時消除信號反射，這時候終端電阻橫空出世！

485總線加終端電阻示意圖如下所示：

我們在主機端和總線末端加上一個120歐姆的電阻，相當于把墻改成格柵，信號來著之后會直接流過去而不是反射回去，這樣就會降低系統出錯的可能性，至于為什么在主機端也加一個120歐的電阻，我想是防止設備發數據給主機的時候主機端產生信號反射（那為什么不在每個設備上加一個終端電阻呢？）。

網上還要一種說法，阻抗不連續和阻抗不匹配是導致信號反射的主要原因，參考文章http://m.elecfans.com/article/593105.html，引用該文章內容：

　　終端電阻在通信中的作用是為了消除在通信電纜中的信號反射。然而在通信過程中，有兩種原因因導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。

　　1.阻抗不連續：信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引 起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大 小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。

　　2.阻抗不匹配：引起信號反射的另個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。在高頻電路中，當信號的頻率很高時，則信號的波長就很短，當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時，反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀。如果傳輸線的特征 阻抗跟負載阻抗不匹配時，在負載端就會產生反射。這種原因引起的反射，主要表現在通訊線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。

　　要減弱反射信號對通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中，對于比較小的反射信號，為簡單方便，經常采用加偏置電阻的方法。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的CAN、RS485总线中120欧姆终端电阻的作用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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