Hqst盈盛电子指南:今天,我们将测量网络变压器各设备的功能以及抑制网口辐射发射的应用和效果
网络变压器各器件的功能及抑制网络辐射发射的应用及效果
首先,让我们首先了解网络变压器相关设备的功能
首先,以下图为例,介绍网络变压器各设备的功能,分析各设备的功能,通过了解网络接口电路和电路各部件的功能,介绍一些可用的解决方案:
网口接口电路有很多种 , 让我们讨论一下我们最常见的网络变压器内部结构
网络变压器中心抽头外围需要连接高压电容器,其主要功能是为差分信号线上的共模电流提供低阻抗返回路径 , 因此,不同问题的频率点 , 我们可以选择相应的电容值来提供这种低阻抗返回路径
实测数据: 表 1 是网口芯片 RTL8211B 在有 、无中心抽头电容和中心抽头电容值 同时测量数据。
从表 1 我们可以看到,我们正在使用这个电路电容 100pF 它可以达到最佳效果,但这只是针对特定芯片和特定印刷电路板的情况。对于不同的芯片和不同的印刷电路板,需要实际尝试选择多少能达到最佳效果。 但有一点可以肯定,
在网络变压器中T可满足隔离变压器 IEEE 802.3 的绝缘要求 ,但不能抑制共模
, 但要特别注意共模电感的位置 , 若放在芯片侧, 不适合的芯片 , 如 下图所示 , 当电流流经共模电感的方向相同时 , 共模电感的磁芯没有磁线相互抵消 , 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。
如果放在线 缆侧 , 为了保证 Bob一smith 匹配电路 , 需要增加一个自藕变压器 , 如下图:
上述方案需要增加一个磁芯 ,无论是成本还是其他参数匹配,都不能算是最佳选择。 因此,我们目前更多地使用三线共模电感 , 如下图 。 该方案适用于电流驱动芯片 , 而且只需要两个磁芯 , 降低成本。
实测数据 : 我们以 RTL8221B 芯片为例, 比较有 、无共模电感的差异 , 二线共模电感 , 并在芯片侧 。 表 1 在有共模电感的情况下,测试数据中的测试数据是 , 现在我们选择了 4 颗 100pF 在中心抽头电容下去除共模电感 , 改为直接连接 , 测试数据如下表所示 , 通过对比可以看出, 有共模电感时,对辐射的抑制效果更好。
Bob一smith 电路有两种功能 : 提供任意两对差异信号之间的网口 150Ω 的阻抗匹配 ; 可为共模信号提供回流路径
考虑第一个功能 , 我们可以清楚为什么共模电感在电缆侧不能满足 Bob一smith 匹配电路。此时匹配电阻不是 150Ω , 而变成了 Z = 2* 75 2* Zcmc, 不能满足其阻抗匹配的作用 。所以 , 两线共模电感最好不要放在电缆侧 , 若放在电缆侧 , 最好增加额外的自藕变压器。
考虑第二个功能 , 它提供的阻抗 :
其对网口辐射发射的影响没有中心抽头那么明显, 但这也是我们可以调整和解决网络问题的一个方面
结语
和其它滤波器一样 , 对变压器的共模抑制至关重要 , 此外,网络变压器内部结构的设计也会对其辐射发射的抑制产生很大的影响 , 需要综合考虑网口辐射发射抑制的设计 。