Solución:
Aunque a menudo está blindado, CAT5 puede ser del tipo UTP, es decir, par trenzado sin blindaje. El cable RS-485 “verdadero” al que se conecta tiene dos pares trenzados y un blindaje. Si mal no recuerdo, CAT5e (y superior) tiene un blindaje, al menos la mayoría de los cables que he visto tienen; el estándar exacto puede variar. Supongo que harían bien el trabajo. Solo asegúrese de usar el par trenzado como en el cable RS-485 original (su hoja de datos parece [1 White/Orange Stripe] y [2 Orange/White Stripe] son un par trenzado, y [3 Blue/White Stripe] es un tercer cable sin trenzar.)
Parece haber una pequeña discrepancia de impedancia (100 ohmios para CAT5, 120 ohmios para RS-485). Esto provocará reflejos en el controlador y en el receptor, pero estoy bastante seguro de que su aplicación seguirá funcionando. Si bien puede leer que 120 ohmios es típico para RS-485, la red de terminación usa 120 ohmios entre el par diferencial y 2 * 680 ohmios a VCC y GND.
Por lo tanto, el valor de la terminación en la que “mira” el cable es menor de 120 ohmios de todos modos: (120 || (680 + 680)) ohmios = 110 ohmios.
Si tiene la oportunidad de realizar la prueba, puede hacerlo. Probablemente ni siquiera dudaría en usar STP CAT5 (e). Si su contrato dice que paga dinero por cada minuto que falla su instalación, probablemente quiera usar cables con la especificación adecuada. (Esto último no se asegurará de que nada falle, pero probablemente esté en una mejor posición si puede culpar al cable “verdadero” en lugar de que otra persona culpe a su cable “incorrecto”. Pero verá cómo esto dura párrafo no tiene nada que ver con la física …)
En general, CAT5 está bien para RS485. IME, el primer límite que alcanza es la resistencia en serie que conduce una terminación a través de un cable largo. He ejecutado 250 kbaudios a más de 100 m de manera confiable. Las cosas empezaron a temblar a unos 200-300 m.
Por referencia a Maxim NOTA DE APLICACIÓN 3884
¿Qué tan lejos y qué tan rápido puede llegar con RS-485? desde el 25 de julio de 2006 (citado 2104-05-28):
menciona rs485 y cat5 con medidas.
Se presenta el rendimiento de un controlador Maxim (el MAX3469 en este caso) y un controlador equivalente de otro fabricante.
¿Qué factores limitan la velocidad de datos RS-485?
Los siguientes factores afectan la distancia a la que se puede transmitir de manera confiable a una velocidad de datos determinada:
- Longitud del cable: A una frecuencia determinada, la señal es atenuada por el cable en función de la longitud.
- Construcción del cable: El par trenzado Cat5 24AWG es un tipo de cable muy común que se utiliza para los sistemas RS-485. Agregar blindaje al cable mejora la inmunidad al ruido y, por lo tanto, aumenta la velocidad de datos para una distancia determinada.
- Impedancia característica del cable: la capacitancia e inductancia distribuidas ralentiza los bordes, lo que reduce el margen de ruido y compromete el “patrón ocular”. La resistencia distribuida atenúa el nivel de la señal directamente.
- Impedancia de salida del controlador: si es demasiado alta, esto limita la capacidad del controlador. Impedancia de entrada del receptor: si es demasiado baja, esto limita el número de receptores que el controlador puede manejar.
- Terminación: un cable largo puede actuar como una línea de transmisión. Terminar el cable con su impedancia característica reduce los reflejos y aumenta la tasa de datos alcanzable.
- Margen de ruido: cuanto más grande, mejor. Velocidad de respuesta del controlador: los bordes más lentos (velocidades de respuesta más bajas) permiten la transmisión a través de longitudes de cable más largas.
Los diseñadores de sistemas a menudo eligen un controlador y un receptor de dos fabricantes competidores, pero la mayoría de los diseñadores están interesados principalmente en qué tan lejos y qué tan rápido el controlador RS-485 puede conducir una señal. Se presenta el rendimiento de un controlador Maxim (el MAX3469 en este caso) y un controlador equivalente de otro fabricante.
La integridad de la señal se prueba observando la salida diferencial del controlador. Configure el osciloscopio para buscar puntos de activación entre los umbrales de 80 mV y -400 mV. (Estos umbrales se eligen porque los receptores tienen un rango de entrada de 20 mV a -200 mV, más un margen de ruido). Luego, cuando los pulsos (bits) comienzan a ‘correr juntos’, use patrones oculares para determinar las contribuciones generales de distorsión, ruido, y atenuación del parámetro denominado interferencia entre símbolos (ISI).
ISI le obliga a reducir la tasa de bits a un nivel que permita una distinción adecuada entre pulsos. Las pruebas del circuito de la Figura 1 muestran una correlación clara y coherente entre los puntos de activación y los patrones oculares. Los patrones oculares exhiben una fluctuación del 50%, medida con métodos documentados en la nota de aplicación 977 de National Semiconductor.[4]. Al medir la fluctuación de fase a un diferencial de 0 V y un diferencial de ± 100 mV se obtienen los datos que se muestran en las Figuras 4 y 5.
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Dependiendo de los controladores, obtienes un resultado diferente
A 39 Mbps y 340 pies de cable Cat5, la salida del controlador de la Figura 2 muestra un patrón de ojo en el que las señales se cruzan en el medio del ojo, una condición que indica posibles errores de bit. Sin embargo, el dispositivo Maxim a la misma velocidad de datos (Figura 3) no muestra tal condición. El transceptor Maxim ofrece un mejor rendimiento debido a los bordes de salida simétricos y la capacitancia de entrada más baja.