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1、网络变压器,深圳振华富电子有限公司,网络变压器,网络变压器(Ethernet Transformcr)，亦称为网络隔离变压器，或称数据汞。它主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面。 网络变压器用在以太网设备收发器和网线之间，包含了中心抽头电容，变压器，自藕变压器，共模电感。 网络变压器的功能： 满足IEEE502.3中电气隔离的要求； 不失真地传输以太网信号； 辐射发射的抑制。,脉冲变压器的基本線路,器件的功能,通过了解网口接口电路及电路中各部分器件的功能来介绍一些可以使用的解决方案。 网口接口电路有很多种，我们以右图为例介绍一些器件的功能： 加隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要
2、求，但不能抑制EMI。,中心抽头电容,理想的中心抽头的变压器，所有的共模电流通过中心抽头返回到源。作用如下： 1.通过提供差分线上共模噪声的低阻抗回流路径，降低线缆上共模电流和共模电压。针对不同的问题频率点，可选择相应的电容值提供其低阻抗的回返路径。 2.对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源,中心抽头电容续,右表是芯片RTL8211B在有、无中心抽头电容以及中心抽头电容容值不同时的实测数据。 表中采用100pF时达到最佳效，但这只是针对某种特定的芯片，以及特定PCB板的情况，对于不同芯片以及不同PCB板，此容值选择多少能够达到最佳效果需要实际去尝试。但有一点可以确定就是此电容对网口辐射发
3、射有着很大的影响。,共模电感,共模电感可以抑制共模噪声，但需要特别注意共模电感的位置如果放在芯片侧则不适合用于电流驱动型的芯片如图所示当电流流经共模电感的方向相同时，共模电感的磁芯中并没有磁力线相互抵消，此时共模电感的阻抗阻碍电流的变化，进而影响到正常工作的信号。,共模电感续,如果放在线缆侧，为了保证Bob-smith电路的匹配作用，需要再增加一个自耦变压器，如图。 以上方案需要多增加一个磁芯所以目前应用更多的是使用三线共模电感，如图。此种方案既可以适用于电流驱动型的芯片，而且只需要两个磁芯，减少了成本。,共模电感续,此方案还有一个好处，就是对于地上的共模嗓声有很好的抑制作用，如图，当地噪声是
4、共模源时电流同向经过3个线圈，共模阻抗较大，起到抑制共模噪声的作用。,共模电感续,我们以RTL8221B芯片为例比较有、无共模电感的差异共模电感为二线，并且放于芯片侧。表1中的测试数据都是在有共模电感的情况下，现在我们选择在有4颗100pF中心抽头电容的情况下将共模电感去掉，改为直接连接，侧试数据如表2，通过对比可以看出，有共模电感时对辐射的抑制效果更好,BobSmith电路,此电路有两种功能：提供网口任意两对差分信号间150欧的阻抗匹配；可以对共模信号提供一个回流路径。 考虑第一种功能，我们就可以清楚为什么共模电感放在线缆侧时不能满足Bobsmith电路的匹配作用如图，此时匹配电阻不是150
5、欧，而变成了Z=2x75+ Zcmc,不能满足其阻抗匹配的作用。所以，两线共模电感不能放在线缆侧，如果放在线缆侧，则需要额外增加一个自藕变压器。,BobSmith电路续,考虑第二种功能它所能提供的阻抗： 要想在较宽频率范围内获得低阻抗，需要控制连线阻抗，保证BobSmith电路的低阻杭连接。针对不同的间题频率点还可以适当调整电路中电容的容值。其作用与中心抽头电容类似，但因为其路径上有75欧的串联电阻，并且此电容为高压电容，容值很难选得很大，所以其对网口辐射发射的影响并没有中心抽头那么明显，但也是我们可以调整解决网口问题的一个方面。,常见问题,1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？ 这个主要是
6、与使用的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。电压驱动的就要接电源；电流驱动的就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，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。,常见问题,2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？ 这个也是所使用的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。,常见问题,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
7、。但是传输距离就很受限制，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。,小结,变压器对EMI的抑制效能是各器件特性、寄生参数及相互影响的综合结果，不能仅通过电路图来判断。与其它滤波器一样，源和负载的共模阻抗及参考面的阻抗对变压器的共模抑制都很关键，而且变压器内部结构的设计对其辐射发射的抑制也会有很大的影响，在网口辐射发射抑制的设计中需要全面考虑。,谢谢！,微信号：ZHF-CEC 网址：,
