終端電阻是什么？

終端電阻，是一種電子信息在傳輸過程中遇到的阻礙。高頻信號傳輸時，信號波長相對傳輸線較短，信號在傳輸線終端會形成反射波，干擾原信號，所以需要在傳輸線末端加終端電阻，使信號到達傳輸線末端后不反射。對于低頻信號則不用。在長線信號傳輸時，一般為了避免信號的反射和回波，也需要在接收端接入終端匹配電阻。

其終端匹配電阻值取決于電纜的阻抗特性，與電纜的長度無關(guān)。RS-485/RS-422 一般采用雙絞線（屏蔽或非屏蔽）連接，終端電阻一般介于100至140Ω之間，典型值為120Ω。在實際配置時，在電纜的兩個終端節(jié)點上，即最近端和最遠端，各接入一個終端電阻，而處于中間部分的節(jié)點則不能接入終端電阻，否則將導(dǎo)致通訊出錯。

終端電阻的具體作用是什么？

提高抗干擾能力

CAN總線有“顯性”和“隱性”兩種狀態(tài)，“顯性”代表“0”，“隱性”代表“1”，由CAN收發(fā)器決定。下圖是一個CAN收發(fā)器的典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，CANH、CANL連接總線。

總線顯性時，收發(fā)器內(nèi)部Q1、Q2導(dǎo)通，CANH、CANL之間產(chǎn)生壓差；隱性時，Q1、Q2截止，CANH、CANL處于無源狀態(tài)，壓差為0。

總線若無負載，隱性時差分電阻阻值很大，外部的干擾只需要極小的能量即可令總線進入顯性（一般的收發(fā)器顯性門限最小電壓僅500mV）。為提升總線隱性時的抗干擾能力，可以增加一個差分負載電阻，且阻值盡可能小，以杜絕大部分噪聲能量的影響。然而，為了避免需要過大的電流總線才能進入顯性，阻值也不能過小。

快速從“顯性”轉(zhuǎn)到“隱性”

寄生電容的存在是不可避免；CAN總線在顯性狀態(tài)期間，總線的寄生電容會被充電，而從顯性在恢復(fù)到隱性狀態(tài)時，這些電容需要放電。

如果CANH、CANL之間沒有放置任何阻性負載，電容只能通過收發(fā)器內(nèi)部的差分電阻放電，這就延長了從顯性到隱性轉(zhuǎn)換的時間，反映在波形上，會出現(xiàn)明顯的坡度，甚至位寬錯位，影響到正常的通信。

提高信號質(zhì)量

信號在較高的轉(zhuǎn)換速率情況下，信號邊沿能量遇到阻抗不匹配時，會產(chǎn)生信號反射；傳輸線纜橫截面的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，線纜的特征阻抗會隨之變化，也會造成反射。

在總線線纜的末端，阻抗急劇變化導(dǎo)致信號邊沿能量反射，總線信號上會產(chǎn)生振鈴，若振鈴幅度過大，就會影響通信質(zhì)量。在線纜末端增加一個與線纜特征阻抗一致的終端電阻，可以將這部分能量吸收，避免振鈴的產(chǎn)生。

終端電阻如何消除信號反射？

信號反射的產(chǎn)生是由于傳輸線阻抗不連續(xù)所引起的。當(dāng)信號在傳輸過程中遇到阻抗不連續(xù)的界面時，信號的一部分能量會從傳輸線中反射回來，形成反射波。這種反射現(xiàn)象主要發(fā)生在高頻信號傳輸過程中，因為高頻信號的波長較短，更容易受到阻抗不連續(xù)的影響。

終端電阻可以消除或減小信號反射的影響。通過在負載端加入一個具有特定阻抗值的終端電阻，可以吸收信號的能量，使得能量不會被反射回傳輸線。同時，終端電阻也可以實現(xiàn)阻抗匹配，減少反射的發(fā)生。在某些應(yīng)用中，可以使用串聯(lián)終端電阻和并聯(lián)終端電阻來消除信號反射。

為什么終端電阻的阻值是120歐姆？120歐姆是如何確定的？

終端電阻值可以通過實驗獲得。

方波信號發(fā)生器接兩根10m左右的雙絞線，發(fā)射端接120歐姆電阻保證隱性轉(zhuǎn)換時間，末端不加負載。那么在雙絞線末端的信號波形上就出現(xiàn)了振鈴。

若在雙絞線的末端，接入變阻器，慢慢調(diào)整變阻器，當(dāng)接入的變阻器阻值在120歐姆的時候，末端信號波形明顯改善，振鈴消失。此時120歐姆與信號傳輸線的特征阻抗相匹配，也就是說終端電阻等于傳輸線路的特征阻抗。

終端電阻怎么測量？終端電阻怎么接線？

終端電阻的測量方法有多種，可以采用萬用表或示波器進行測量。使用萬用表時，將萬用表調(diào)至電阻檔位，將測試引線分別連接到終端電阻的兩個接口上，測量出終端電阻的阻值。

使用示波器時，將示波器的輸入端連接到終端電阻的一個接口，同時將示波器的地線連接到測量設(shè)備的地線上，然后使用示波器的電阻測量功能獲取終端電阻的阻值。

在實際應(yīng)用中，終端電阻的接線方式也需要考慮。在長線信號傳輸時，通常在兩個通信端口上分別接入終端電阻，以實現(xiàn)更好的阻抗匹配和消除反射。

在某些應(yīng)用中，如高速CAN總線系統(tǒng)，需要在兩個120歐姆的終端電阻之間添加一個阻尼電阻，以防止電磁干擾和振蕩。

此外，對于一些特殊的應(yīng)用場合，如低速CAN總線系統(tǒng)，由于波長相對較長，反射和回波較弱，因此不需要在終端接入電阻。

總之，終端電阻是一種重要的電子元件，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和通信系統(tǒng)中。通過阻抗匹配和吸收信號能量，終端電阻可以有效地消除或減小信號反射的影響，提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的需求和條件選擇合適的終端電阻和接線方式，以實現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。