[Hardware]RJ-45所搭配的Transformer到底做什麼用

在 Ethernet 電路的時候,在 PHY  RJ45介面中間我們會用到一個很常用的器件 — Transformer,又叫做網路變壓器。當然,現在很多 Transformer 是整合在 RJ45 connect 的,這會為產品的設計節省空間和時間,減小出錯的概率。


那麼為什麼需要這個 Transformer 呢?
其實,從理論上說,是可以不接這個網路變壓器的,我們直接將PHY晶片和RJ45連上,設備也能正常工作,但是這時傳輸距離就會受到限制,
而且由於外部其他網路的 PHY 的電位不是固定的(有2.5V3.3V等),當外接不同電位的網路時也會受到影響,同時外部干擾也會對設備造成很大的影響。
但是,我們有了網路變壓器這個好東東之後,它就可以用於信號電位耦合和隔離外部的干擾以及實現阻抗匹配
這樣就可以增加傳輸距離同時使晶片與外部隔離,增強抗干擾能力

如上圖所示,在發送差分線和接收差分線之間會並聯兩個 49.9 或者 50Ω1%)的終接電阻,這個電阻的作用是為了實現阻抗匹配,對於匝數比 11的變壓器,其輸入電阻和輸出電阻之比也是 11,這樣並聯的結果,在輸出端看來就是 100Ω 的匹配電阻,現在我們所用的雙絞線的特徵阻抗大多是 100Ω 
我們仔細觀察上圖會發現,變壓器的中心抽頭有的接了 3.3V 的電位,有的接了 2.5V 的電位,有的懸空了。實際上這個主要與 PHY 的 UTP電路類型決定的。這種驅動類型有兩種,電壓驅動和電流驅動電壓驅動的接電源電流驅動的直接接電容到底即可。至於為什麼接電源時,所接的電壓會不同呢?這是由所用的 PHY 規定的 UTP 埠電位決定的。所以對於不同的 PHY,網路變壓器的中心抽頭會有不同的解法,我們在進行設計時,需要仔細查看 datasheet  reference design

由此看來,網路變壓器的主要作用就是信號傳輸、阻抗匹配、波形修復、信號雜波抑制和電壓隔離等。

Refernece: http://www.emsym.com/blog/?p=1779


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