RS-485 배선에서 저항은 두 종류입니다. 선로 양 끝의 «종단 저항» 은 신호 반사를 줄이고, 버스 한 곳의 «바이어스 저항»(풀업·풀다운, 페일세이프라고도 함)은 아무도 보내지 않을 때 선로 상태를 정해 줍니다. 둘은 같은 선에 걸려 서로 영향을 주므로 함께 계산해야 합니다.
종단: 양 끝 두 곳에만
종단 저항은 케이블 특성 임피던스에 맞춰 A·B 사이에 겁니다. TI 문서는 종단 값이 특성 임피던스의 ±20 % 안이면 되고, 흔한 값이 약 90~120 Ω 이라고 적습니다. Modbus 규격은 150 Ω(0.5 W) 저항, 또는 바이어스를 쓸 때는 1 nF(10 V 이상) 커패시터와 120 Ω(0.25 W)를 직렬로 쓰는 것이 더 낫다고 적습니다. 어느 쪽이든 선로 양 끝 두 곳에만 두고, 가지선에는 달지 않습니다.
종단을 장비마다 달면 병렬로 합쳐져 드라이버 부하가 커집니다. 표준 RS-485 드라이버 출력 시험은 54 Ω 부하에서 차동 1.5 V 이상입니다. 120 Ω 셋이면 40 Ω 으로 이보다 무거워 신호가 작아집니다.
바이어스: 왜 필요한가
반이중 RS-485 는 마스터가 요청을 보내고 응답을 기다리는 사이 아무도 선로를 구동하지 않습니다. 종단 저항만 있으면 이때 A·B 사이 전압이 0 근처가 되어 수신기 출력이 정해지지 않고, 잡음이 시작 비트로 읽혀 00·FF 같은 쓰레기 바이트가 들어옵니다. 바이어스는 B(Modbus 이름 D1)를 풀업으로 5 V 에, A(D0)를 풀다운으로 공통에 당겨, 쉬는 동안 B − A 를 양수(«1», 마크)로 만듭니다.
바이어스 값 계산
수신기는 차동 전압이 ±200 mV 이상이면 정해진 상태를 냅니다. 바이어스 전류가 양 끝 종단(병렬)을 지나며 만드는 전압이 200 mV 를 넘어야 합니다.
Rline = 종단 저항들의 병렬 (120 Ω 둘 → 60 Ω) 유휴 전압 = Vcc × Rline ÷ (R풀업 + Rline + R풀다운) 예: 5 V × 60 ÷ (560 + 60 + 560) ≈ 254 mV
| 전원 | 풀업·풀다운 | 종단(양 끝) | 유휴 전압 | 200 mV |
|---|---|---|---|---|
| 5 V | 560 Ω | 150 Ω | 314 mV | 넘음 |
| 5 V | 650 Ω | 150 Ω | 273 mV | 넘음 |
| 5 V | 560 Ω | 120 Ω | 254 mV | 넘음 |
| 5 V | 1 kΩ | 120 Ω | 146 mV | 못 미침 |
| 3.3 V | 560 Ω | 120 Ω | 168 mV | 못 미침 |
| 3.3 V | 390 Ω | 120 Ω | 236 mV | 넘음 |
Modbus 규격은 바이어스를 «필요하면 버스 전체에 한 곳(보통 마스터)» 에, 5 V 풀업·풀다운 450~650 Ω 으로 정합니다. 650 Ω 은 버스에 더 많은 장비를 달 수 있게 하고, 바이어스를 넣으면 최대 장비 수가 4 줄어듭니다. 3.3 V 송수신기는 같은 저항으로 전압이 모자라기 쉬우니 저항을 줄이거나, 1 nF + 120 Ω 종단으로 직류 경로를 끊거나, 수신 문턱이 한쪽으로 치우친 «페일세이프 내장» 송수신기를 씁니다.
바이어스를 여러 곳에서 켜면
USB-RS485 변환기·PLC 통신 카드·장비마다 바이어스 스위치나 점퍼가 있는 경우가 많습니다. 여러 곳에서 켜면 풀업끼리, 풀다운끼리 병렬이 되어 저항이 작아지고, 드라이버가 늘 그만큼 더 전류를 흘려야 합니다. 한 곳만 켜고 나머지는 끕니다. 장비 매뉴얼에서 출하 때 켜져 있는지 확인합니다.
증상으로 가르기
| 증상 | 먼저 볼 것 |
|---|---|
| 요청을 안 보내는데도 00·FF 같은 바이트가 가끔 들어옴 | 바이어스 없음·유휴 전압 200 mV 미만 |
| 응답 앞에 엉뚱한 바이트가 하나 붙어 CRC 가 틀림 | 바이어스 부족 — 드라이버가 켜지는 순간의 잡음을 읽음 |
| 짧은 선·느린 속도에선 되다가 선을 늘리거나 속도를 올리면 깨짐 | 종단 없음 또는 위치(양 끝이 아님) |
| 장비를 늘리자 전체 신호가 약해지고 가끔 실패 | 종단이 중간 장비에도 달림, 바이어스가 여러 곳에서 켜짐 |
| 종단·바이어스 다 맞는데 먼 장비만 실패 | 길이 대비 보율(대략 bps × m ≤ 10⁸), 공통선(GND) 연결, A/B 극성 |
PortDock 에서는
- 웹 도구 «RS-485 종단·바이어스 계산기»: 전원·풀업·풀다운·종단 종류를 넣으면 유휴 전압과 200 mV 판정, 저항 전력, 200 mV 를 만드는 최대 바이어스 저항, 보율별 대략 길이 한계를 계산합니다.
- Serial: 요청을 보내지 않은 채 수신을 켜 두면 쉬는 동안 들어오는 쓰레기 바이트를 HEX 로 볼 수 있습니다. 바이어스를 켜고 끄며 비교합니다.
- Modbus Master: 표마다 CRC 오류 수가 쌓이므로, 종단·바이어스를 바꾼 뒤 같은 시간 동안 오류 수를 비교합니다.
작성 2026-10-23