為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接地的直接連接，RS-485標(biāo)準(zhǔn)建議通過(guò)插入電阻將設(shè)備接地和本地系統(tǒng)接地分開(kāi)。雖然這種方法降低了環(huán)路電流，但是大接地環(huán)路的存在使得數(shù)據(jù)鏈路對(duì)環(huán)路沿線(xiàn)其他地方產(chǎn)生的噪聲很敏感。因此，我們還是沒(méi)能構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)健的數(shù)據(jù)鏈路。能承受數(shù)百數(shù)千伏GPD的長(zhǎng)距離最穩(wěn)健的RS-485數(shù)據(jù)鏈路借助了本地信號(hào)、電源的總線(xiàn)收發(fā)器信號(hào)和電源線(xiàn)的電隔離（見(jiàn)圖8）。

圖8 兩個(gè)具有單端接地參考的遠(yuǎn)程收發(fā)器站隔離

如隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源隔離器以及如數(shù)字電容隔離器的信號(hào)隔離器避免了電流環(huán)路的創(chuàng)建及電流在具高達(dá)數(shù)千伏GPD的遠(yuǎn)程系統(tǒng)接地間流動(dòng)。

如是沒(méi)有接地參考，總線(xiàn)收發(fā)器將會(huì)由浮點(diǎn)電源供電。因此，閃電、接地故障或其他嘈雜環(huán)境導(dǎo)致的電流和電壓尖峰把浮點(diǎn)總線(xiàn)共模提升至一個(gè)危險(xiǎn)的高電平。這些事件不會(huì)損壞連接至總線(xiàn)的組件，因?yàn)槠湫盘?hào)和電源電平均以總線(xiàn)共模為參考，并且在不斷變化的共模參考電壓上波動(dòng)。

然而，在傳輸線(xiàn)連接至各個(gè)收發(fā)器節(jié)點(diǎn)PCB連接器的地方，高壓（如果沒(méi)有去除）會(huì)導(dǎo)致電弧并損壞連接器附近的PCB組件。要想抑制總線(xiàn)共模上的電流和電壓瞬態(tài)，就必須將一點(diǎn)的總線(xiàn)共模以系統(tǒng)接地為參考。該位置通常位于非隔離收發(fā)器節(jié)點(diǎn)，其為整個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)提供了單接地參考。

圖8顯示了兩個(gè)遠(yuǎn)程收發(fā)器節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)連接，而圖9則顯示了一個(gè)使用了多個(gè)收發(fā)器的隔離式數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的例子。除1個(gè)收發(fā)器以外，所有其他的收發(fā)器均通過(guò)隔離連接至總線(xiàn)。左側(cè)的非隔離收發(fā)器為整個(gè)總線(xiàn)提供了單接地參考。

圖9 多現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)收發(fā)器站隔離

結(jié)論
設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏈路要求實(shí)現(xiàn)電源和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)-收發(fā)器站信號(hào)線(xiàn)的隔離，以規(guī)避對(duì)信號(hào)完整性及組件的GPD和接地環(huán)路的不良影響。

雖然本文中的一些圖講述的是差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，但所討論的原理也適用于如RS-232之類(lèi)的單端傳輸系統(tǒng)。