RJ45网口变压器工作原理与设计指南资料
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在嵌入式工控系统中,常用的是10Mbps/100Mbps网络接口。
但是由于CPU 快速的发展,1000Mbps网络也开始在嵌入式系统中使用。
它们的通讯频率都是100BASE-TX标准:125MHz。
英创公司的ESM6802嵌入式主板,可以提供1000Mbps网络接口,符合1000BASE-T(IEEE802.3ab)标准。
对于10Mbps/100Mbps兼容网络,有2对差分信号线,TX(TX+、TX-)和RX(RX+、RX-),信号TX与RX是相互独立的信号线。
对于英创公司提供的1000Mbps网络,可以向下兼容10Mbps/100Mbps网络,使用4对差分信号线,数据传输时,会使用全部4对差分信号线。
所以对于PCB 走线,要求更高。
然而不少的客户在对以太网端口进行布线设计时,并没有按照以太网信号的差分、阻抗要求进行设计,或者没有考虑网络端口的ESD相关问题,最终导致一部份设备会出现无法预期的异常,或出现损坏率很高的情况。
这篇文章会基于英创公司的嵌入式工控主板接口,简单描述网络接口设计时需要注意的地方,以提高产品的稳定与可靠性。
1、网络信号走线要求同于网络通讯常用的UTP CAT5e网线,在1Mhz-100Mhz频率下,为100欧阻抗,所以为了得到更好的信号传输特性,PCB板上的每对差分信号线也需要设计/生产为100欧阻抗。
例如,在ESMARC EVB V5.0中,每对网络差分信号线的线宽为7mil,线距为8mil,在PCB加工生产说明文档/邮件中,就提出阻抗要求:(线宽-线距-线宽)7mil-8mil-7mil,阻抗100欧。
一般情况下,PCB厂家会根据你的要求,重新调整铜皮,使信号线的阻抗在要求值的+/-10以内,即可满足要求。
为了保证高频差分信号线上的信号相位差足够小,需要尽可能保证每一对差分信号线长一致,或控制最大线差长度。
对于网络通讯信号线,将信号线最大长度差控制在+/-25mil以内即可。
网络变压器工作原理网络变压器是一种用于数据通信设备中的重要元件,它在网络设备中起着传输信号、隔离干扰、提供电源等重要作用。
网络变压器的工作原理是通过电磁感应和电磁耦合来实现信号的传输和隔离,下面我们来详细了解一下网络变压器的工作原理。
首先,网络变压器是由两个或多个线圈(即绕组)构成的,其中有输入线圈和输出线圈。
当输入线圈中通入交变电流时,就会在输出线圈中感应出交变电压。
这是基于电磁感应的原理,即当一个线圈中有交变电流通过时,就会在另一个线圈中感应出交变电压。
这种原理使得网络变压器能够实现信号的传输。
其次,网络变压器的工作原理还涉及到电磁耦合。
在网络变压器中,输入线圈和输出线圈之间通过铁芯相互连接,铁芯的存在可以增强电磁感应和耦合效果。
当输入线圈中有交变电流通过时,就会在铁芯中产生交变磁场,从而感应出输出线圈中的交变电压。
这种电磁耦合的原理使得网络变压器能够实现信号的隔离,防止干扰信号的传输。
此外,网络变压器还可以提供电源。
在一些网络设备中,网络变压器不仅用于传输信号和隔离干扰,还可以起到电源隔离和稳压的作用。
通过网络变压器的工作原理,可以实现将输入电压变换为适合设备工作的输出电压,同时实现电源的隔离,保护设备安全稳定地工作。
总的来说,网络变压器的工作原理是基于电磁感应和电磁耦合的。
通过这些原理,网络变压器能够实现信号的传输和隔离,同时还可以提供电源。
在现代网络通信设备中,网络变压器扮演着非常重要的角色,它的工作原理不仅关乎设备的性能和稳定性,也关乎数据通信的质量和可靠性。
因此,对网络变压器的工作原理有深入的了解,对于网络通信领域的从业者来说是非常重要的。
网络变压器原理网络变压器是一种用于数据通信设备中的重要组件,它起着传输信号和隔离信号的作用。
在网络设备中,网络变压器能够将电信号转换成磁信号,然后再将磁信号转换成电信号,从而实现数据的传输和隔离。
网络变压器的原理涉及到电磁感应、磁路和互感等知识,下面我们将详细介绍网络变压器的原理。
首先,网络变压器的原理基于电磁感应。
当网络变压器的一侧通入交流电流时,会在铁芯中产生交变磁场,这个磁场会穿过另一侧的线圈,从而在另一侧产生感应电动势。
这样就实现了电信号到磁信号的转换。
其次,网络变压器的原理涉及到磁路。
网络变压器的铁芯起着传导磁场的作用,它能够集中磁场并引导磁场通过线圈,从而实现信号的传输。
同时,铁芯的材料和形状也会对磁场的传输产生影响,因此在设计网络变压器时需要考虑铁芯的选择和设计。
另外,网络变压器的原理还涉及到互感。
在网络变压器中,两个线圈之间通过磁场进行能量传递,这种能量传递是通过互感实现的。
互感是指两个线圈之间通过磁场相互感应,从而实现能量的传递。
在网络变压器中,通过合理设计线圈的匝数和位置,可以实现不同电压和阻抗的匹配,从而实现信号的隔离和传输。
总的来说,网络变压器的原理是基于电磁感应、磁路和互感的。
通过这些原理,网络变压器能够实现信号的传输和隔离,从而在数据通信设备中发挥重要作用。
在实际应用中,需要根据具体的要求来设计网络变压器的参数和结构,以实现最佳的性能和效果。
以上就是关于网络变压器原理的介绍,希望能够对大家有所帮助。
网络变压器作为数据通信设备中的重要组件,其原理和工作原理至关重要,只有深入理解了网络变压器的原理,才能更好地应用和设计网络通信设备。
rj45接口的工作原理解析rj45接口是一种常见的网络连接接口,广泛用于以太网通信中。
它是一种8个针脚的连接器,可以通过双绞线来传输数据信号。
在这篇文章中,我们将深入解析rj45接口的工作原理,包括其物理结构、信号传输和接线标准等方面。
一、物理结构rj45接口通常由一个外壳、八个针脚和一个保持夹组成。
这个接口采用了8P8C(八位置八针)的布线方式,其中8个针脚被分成四对。
这种布线方式采用双绞线来实现数据传输,其中每一对线缆都用于传输不同的信号。
二、信号传输rj45接口通过双绞线进行信号传输。
双绞线是由一对一对的细小铜线组成,每对都被包裹在一起,旨在减少电磁干扰。
在数据传输中,通常使用两对双绞线进行发送和接收,每一对用于一个方向的数据传输。
当数据从发送器传输到接收器时,传输的数据信号会经过一系列的变换和处理。
发送器将数字信号转换为模拟信号,并通过双绞线发送出去。
接收器在接收到信号后,对其进行解码和处理,将之还原为数字信号。
三、接线标准为了确保正确的信号传输,rj45接口需要遵循一定的接线标准。
其中最常用的是TIA/EIA-568标准,该标准规定了双绞线在rj45接口中的连接方式。
根据这个标准,一个rj45接口的八个针脚分别是:1. Transmit + (发送正)2. Transmit - (发送负)3. Receive + (接收正)4. 不使用5. 不使用6. Receive - (接收负)7. 不使用8. 不使用根据这种连接方式,数据信号将通过第一、第二对双绞线进行发送,而第三、第六对双绞线则用于接收信号。
四、总结与回顾在本文中,我们深入探讨了rj45接口的工作原理。
我们了解到,rj45接口通过双绞线进行信号传输,采用8P8C的布线方式,其中每对线缆都用于不同方向的数据传输。
了解了接线标准的重要性,通过遵循TIA/EIA-568标准,可以确保数据在接口中正确传输。
通过本文的分析,我们对rj45接口的工作原理有了更全面、深刻和灵活的理解。
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计1、网络变压器的介绍网络变压器也被称作“数据汞”,也可称为网络隔离变压器。
它在一块网络接口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;二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。
除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
它主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面,起到信号耦合、高压隔离、阻抗匹配、电磁干扰抑制等作用。
网络变压器用于交换机和网卡的设计拓扑图:以太网设备在收发器和网线间使用变压器,其包含中心抽头变压器,自耦变压器,共模电感。
最新的以太网设备通过变压器提供48V电源,采用集成连接器,应用越来越广泛。
这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2、网络变压器分类产品依据结构类型,可以分为两类:a.离散性网络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module);b.内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 (RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs)。
产品依据客户焊接类型,可以分为两类:a.表面贴装元件 (SMT,Surface Mount Type);b.插件元件(TH,Through-Hole Type)。
产品依据传输速率,可以分类四类:a. 10Base-T;b. 10/100Base-T;c. 1000 Base-T;d. 10G Base-T。
(Base-T: Baseband,双绞线对。
简而言之,Base-T是一种以bps速率工作的局域网(LAN)标准,它通常被称为快速以太网,并使用UTP(非屏蔽双绞线)铜质电缆。
快速以太网有三种基本的实现方式:Base-FX、 Base-T、和1Base-T4。
每一种规范除了接口电路外都是相同的,接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。
RJ45制作与原理教程关于超五类双绞线介绍一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线1、双绞线:作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。
图为超五类双绞线,由四对相互缠绕的线对构成,共八根线。
2、为什么要把二根线双绞?因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。
这样不但可以减少自身的串扰,也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。
3、双绞线分类:1)双绞线按其绞线对数可分为:2对,4对,25对。
(如2对的用于电话,4对的用于网络传输,25对的用于电信通讯大对数线缆)2)按是否有屏蔽层可分为:屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。
3)按频率和信噪比可分为:3类,4类,5类和超5类。
现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。
用在计算机网络通信方面至少是3类以上。
以下列出各类线说明:一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。
该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T 四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
4、双绞线的性能指标对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。
这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
(1)衰减.60衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。
前言图1所示的网络变压器(EthernetTransformer,也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分,它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时,由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入,由Pin10-Pin11输出,经RJ45型转接头,再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头,由Pin7-Pin6进入,由Pin1-Pin2输出,然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能:1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。
而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。
再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。
网络变压器把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连接网线的另外一端。
这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。
网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。
也起到了防雷保护作用。
有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求,但不能抑制EMI。
前言图1所示的网络变压器(EthernetTransformer,也称数据汞/网络隔离变压器)模块是网卡电路中不可或缺的部分,它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。
该变压器一般都安装在网卡的输入端附近。
工作时,由收发器送出的上行数据信号从络变压器的Pin16-Pin15进入,由Pin10-Pin11输出,经RJ45型转接头,再通过非屏蔽双绞线送往服务器;服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头,由Pin7-Pin6进入,由Pin1-Pin2输出,然后送到网卡的收发器上。
本文将主要分析网络变压器的原理、主要参数及实现的功能。
功能Ethernet Transformer主要实现以下三个功能:1.满足IEEE 802.3电气隔离要求2.无失真传输以太网信号3.辐射发射的抑制电气隔离任何CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的(取决于芯片的制程和设计需求),PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。
而且如果外部网线直接和芯片相连的话,电磁感应(打雷)和静电,很容易造成芯片的损坏。
再就是设备接地方法不同,电网环境不同会导致双方的0V电平不一致,这样信号从A传到B,由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样,这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。
网络变压器把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连接网线的另外一端。
这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号,隔断了信号中的直流分量,还可以在不同0V电平的设备中传送数据。
网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。
也起到了防雷保护作用。
有些朋友的网络设备在雷雨天气时容易被烧坏,大都是PCB设计不合理造成的,而且大都烧毁了设备的接口,很少有芯片被烧毁的,就是变压器起到了保护作用。
隔离变压器可满足IEEE802.3的绝缘要求,但不能抑制EMI。