转：科普 谈谈网络变压器

曾经最美

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在设计以太网模块的时候，在以太网PHY芯片和RJ45接口中间我们会用到一个很常用的器件——网络变压器，又叫做数据汞。当然，现在很多网络变压器是集成在RJ45接口中的，这会为产品的设计节省空间和时间，减小出错的概率。

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那么为什么在以太网模块中需要这个网络变压器呢？

其实，从理论上说，是可以不接这个网络变压器的，我们直接将PHY芯片和RJ45连上，设备也能正常工作，但是这时传输距离就会受到限制，而且由于外部其他网口的PHY芯片的电平不是固定的（有2.5V、3.3V等），当外接不同电平的网口时也会受到影响，同时外部干扰也会对设备造成很大的影响。

但是，我们有了网络变压器这个好东东之后，它就可以用于信号电平耦合和隔离外部的干扰以及实现阻抗匹配。这样就可以增加传输距离，同时使芯片与外部隔离，增强抗干扰能力。

如上面两个图所示，在发送差分线和接收差分线之间会并联两个４９．９或者５０Ω（精度１％）的终接电阻，这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配，对于初次比１：１的变压器，其输入电阻和输出电阻之比也是１：１，这样并联的结果，在输出端看来就是１００Ω的匹配电阻，现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多是１００Ω。

我们仔细观察上图会发现，变压器的中心抽头有的接了３．３Ｖ的电平，有的接了２．５Ｖ的电平，有的悬空了。实际上这个主要与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。电压驱动的接电源，电流驱动的直接接电容到底即可。至于为什么接电源时，所接的电压会不同呢？这是由所用的ＰＨＹ芯片规定的ＵＴＰ端口电平决定的。所以对于不同的ＰＨＹ芯片，网络变压器的中心抽头会有不同的解法，我们在进行设计时，需要仔细查看芯片资料和参考设计。

由此看来，网络变压器的主要作用就是信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和电压隔离等。