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网络变压器


网络变压器 在设计以太网模块的时候,在以太网 PHY 芯片和 RJ45 接口中间我们会用到一个 很常用的器件——网络变压器,又叫做数据汞。当然,现在很多网络变压器是集 成在 RJ45 接口中的,这会为产品的设计节省空间和时间,减小出错的概率。

那么为什么在以太网模块中需要这个网络变压器呢?

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其实, 从理论上说, 是可以不接这个网络变压器的, 我们直接将 PHY 芯片和 RJ45 连上,设备也能正常工作,但是这时传输距离就会受到限制,而且由于外部其他 网口的 PHY 芯片的电平不是固定的(有 2.5V、3.3V 等),当外接不同电平的网 口时也会受到影响,同时外部干扰也会对设备造成很大的影响。 但是, 我们有了网络变压器这个好东东之后,它就可以用于信号电平耦合和隔离 外部的干扰以及实现阻抗匹配。 这样就可以增加传输距离,同时使芯片与外部隔 离,增强抗干扰能力。 如上面两个图所示, 在发送差分线和接收差分线之间会并联两个49.9或者5 0Ω(精度1%)的终接电阻,这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配,对于初次 比1:1的变压器,其输入电阻和输出电阻之比也是1:1,这样并联的结果, 在输出端看来就是100Ω的匹配电阻, 现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多 是100Ω。 我们仔细观察上图会发现,变压器的中心抽头有的接了3.3V的电平,有的接 了2.5V的电平,有的悬空了。实际上这个主要与PHY芯片UTP口驱动类 型决定的。这种驱动类型有两种,电压驱动和电流驱动。电压驱动的接电源,电 流驱动的直接接电容到底即可。 至于为什么接电源时,所接的电压会不同呢?这 是由所用的PHY芯片规定的UTP端口电平决定的。 所以对于不同的PHY芯 片,网络变压器的中心抽头会有不同的解法,我们在进行设计时,需要仔细查看 芯片资料和参考设计。 由此看来,网络变压器的主要作用就是信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂 波抑制和电压隔离等。

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