网络变压器的作用
在以太网设备中,通过PHY接RJ45时,中间都会加一个网络变压器。有的变压器中心抽头接电源,有的又接电容到地。而且接电源时,电源值又可以不一样,3.3V,2.5V,1.8V都有,这个变压器的作用到底是什么呢?
下面是一个大概的
总结
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:
1.中心抽头为什么有些接电源,有些接地呢?这个主要是由使用的
PHY芯片UTP口驱动类型决定的,这种驱动类型由两种,电压驱
动和电流驱动。电压驱动的就要接电源;电流驱动的就要直接接个
电容到地即可。所以对于不同的芯片,中心抽头的接法与PHY是
有密切关系的,具体要参看芯片的datasheet和参考设计了。
2.为什么接电源时,又接不同的电压呢?这个也是使用的PHY芯片
资料里规定的UTP端口电平决定的。决定的什么电平,就得接相应
的电压了。即如果是2.5V的就上拉到2.5V,如果是3.3V的就上拉
到3.3V。
3.这个变压器到底是什么作用呢,可不可以不接呢?从理论上来说,
是可以不需要接变压器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的,
但是呢,传输距离就要受到限制,而且当接到不同电平网口时,也
会有影响,而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后,
它主要用于信号电平耦合。其一,可以增强信号,使其传输距离更
远;其二,使芯片端与外部隔离,抗干扰能力大大增强,而且对芯
片增加了很大的保护作用(如雷击);其三:当接到不同电平(如有
的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的网口时,不会对
彼此设备造成影响。
总的来说,网络变压器主要有信号传输,阻抗匹配,波形修复,信号杂波抑制和高电压隔离等作用。
数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。它是在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此之外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
变压器两脚加上信号电压(差模信号)时,经过磁路耦合作用在变压器的次级端感生出电压。对于信号电压,由于CMC两绕组同时流过的信号电流大小相等、方向相反,在CMC的铁芯磁路中产生了方向相反的磁通,相互抵消,不影响差模信号传输。而此时CMT两绕组流过的则是大小相等,方向相同的电流,致使CMT的作用相当于一个大的电阻,阻碍差模信号的通过,对载波信号的传输影响极少。所以差模信号被直接耦合加到负载上。而对共模信号来说,主要是通过变压器的初、次级的分布电容耦合到次级,而此时CMC两绕组流过的是大小相等,方向相同的电流,这时CMC相当于一个大的电阻,阻止共模信号的传输,而CMT两绕组则是流过大小相等,方向相反的电流,对共模信号相当于短路,这样共模信号基本上不会被传送,而被耦合到负载上,从而既能使载波信号被很好的传输,又能抑制共模干扰信号。
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