常见的网络变压器使用问题集中回答

创作时间:

2025-01-21 23:14:07

作者:

@小白创作中心

常见的网络变压器使用问题集中回答

网络变压器是网络通讯设备中最常用的电子元件之一，也是网络通讯设计中必备的一个元件。本文将集中回答在以太网设备中使用网络变压器时遇到的常见问题。

常见的网络变压器使用问题集中回答

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。那么：

问题1、中间抽头为什么有些接电源？有些接地？

答：这个主要是与使用的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

问题2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？

答：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。

VDD_RX VDD_TX两个抽头电压接法的选定要分两种情况：
a\如果芯片是具有MDI/MDIX功能自动识别功能的，VDD_RX=VDD_TX
b\如果芯片不是具有MDI/MDIX功能自动识别功能的，VDD_RX要直接接信号地，VDD_TX要接到电源端

注意：现在很多芯片要求变压器的匝数比为1:1，如果是1:1的变压器，RX和TX是可以互换。如果有的芯片要求特殊的匝数变压器，那TX和RX绝对不能互换。

问题3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。

答：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。

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。

问题4.网络变压器中心抽头作用：

答：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;
2. 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源。

问题5. 网变和网口选择集成式的好一些还是分离式的好一些？

答：集成的RJ45共模抑制可以做的更好些，寄生参数影响也比较小；
选用独立器件有一个好处，就是可以把隔离变压器下面的地分开，即GND和PGND，内部的共模干扰不但不会出去，外部网线即使耦合噪声也会通过网线对PGND的分布电容下到机壳上

相对而言，分离式的网变和网口匹配更为自由，灵活，成本也更低

问题6.差分信号为什么要要求接电容和电阻？

要求每根信号线下拉一个49.9Ω/1%或51Ω/1%电阻，在通过一个0.1uF电容接地？具体接法如下图：

1.差分对要求接49.9Ω/1%或51Ω/1%电阻的作用：
因为PCB板上单根线的电阻一般为50Ω，差分线的两个之间的电阻为100Ω，为了使信号输出最强要求。在差分线输出的末端两个线之间加100Ω的电阻。49.9+49.9=99.8,51+51=102 和100接近。这就是为什么增加两个电阻的原因。

2.增加0.1uF电容的作用是为了去除信号与信号的的杂音信号

注：现在有的芯片用的是电流驱动方式，如果是电流驱动的模式，那么终端不需要加49.9Ω的电阻了，因为芯片内部已经集成了。