網(wǎng)絡(luò )變壓器的功能有哪些

一、電氣隔離

任何CMOS制程的芯片工作的時(shí)候產(chǎn)生的信號電平總是大于0V的（取決于芯片的制程和設計需求），PHY輸出信號送到100米甚至更長(cháng)的地方會(huì )有很大的直流分量的損失。而且如果外部網(wǎng)線(xiàn)直接和芯片相連的話(huà)，電磁感應（打雷）和靜電，很容易造成芯片的損壞。

再就是設備接地方法不同，電網(wǎng)環(huán)境不同會(huì )導致雙方的0V電平不一致，這樣信號從A傳到B，由于A(yíng)設備的0V電平和B點(diǎn)的0V電平不一樣，這樣可能會(huì )導致很大的電流從電勢高的設備流向電勢低的設備。

網(wǎng)絡(luò )變壓器把PHY送出來(lái)的差分信號用差模耦合的線(xiàn)圈耦合濾波以增強信號，并且通過(guò)電磁場(chǎng)的轉換耦合到連接網(wǎng)線(xiàn)的另外一端。這樣不但使網(wǎng)線(xiàn)和PHY之間沒(méi)有物理上的連接而換傳遞了信號，隔斷了信號中的直流分量，還可以在不同0V電平的設備中傳送數據。

網(wǎng)絡(luò )變壓器本身就是設計為耐2KV~3KV的電壓的。也起到了防雷保護作用。有些朋友的網(wǎng)絡(luò )設備在雷雨天氣時(shí)容易被燒壞，大都是PCB設計不合理造成的，而且大都燒毀了設備的接口，很少有芯片被燒毀的，就是變壓器起到了保護作用。

隔離變壓器可滿(mǎn)足IEEE802.3的絕緣要求，但不能抑制EMI。

二、 共模抑制

在雙絞線(xiàn)中的每一根導線(xiàn)是以雙螺旋形結構相互纏繞著(zhù)。流過(guò)每根導線(xiàn)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)受螺旋形的制約。流過(guò)雙絞線(xiàn)中每一根導線(xiàn)的電流方向，決定每對導線(xiàn)發(fā)射噪音的程度。在每對導線(xiàn)上流過(guò)差模和共模電流所引起的發(fā)射程度是不同的，差模電流引起的噪音發(fā)射是較小的，所以噪音主要是由共模電流決定。

⒈ 雙絞線(xiàn)中的差模信號

對差模信號而言，它在每一根導線(xiàn)上的電流是以相反方向在一對導線(xiàn)上傳送。如果這一對導線(xiàn)是均勻的纏繞，這些相反的電流就會(huì )產(chǎn)生大小相等，反向極化的磁場(chǎng)，使它的輸出互相抵消。

⒉ 雙絞線(xiàn)中的共模信號

共模電流在兩根導線(xiàn)上以相同方向流動(dòng)，并經(jīng)過(guò)寄生電容Cp到地返回。在這種情況下，電流產(chǎn)生大小相等極性相同的磁場(chǎng)，它們的輸出不能相互抵消。如圖6所示，共模電流在對絞線(xiàn)的表面產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，它的作用正如天線(xiàn)一樣。

三、 共模、差模噪音及其EMC

電纜上噪音有從電源電纜和信號電纜上產(chǎn)生的輻射噪音和傳導噪音兩大類(lèi)。這兩大類(lèi)中又分為共模噪音和差模噪音兩種。差模傳導噪音是電子設備內部噪音電壓產(chǎn)生的與信號電流或電源電流相同路徑的噪音電流，如圖4所示。減小這種噪音的方法是在信號線(xiàn)和電源線(xiàn)上串聯(lián)差模扼流圈、并聯(lián)電容或用電容和電感組成低通濾波器，來(lái)減小高頻的噪音。

這種噪音產(chǎn)生的電場(chǎng)強度與電纜到觀(guān)測點(diǎn)的距離成反比，與頻率的平方成正比，與電流和電流環(huán)路的面積成正比。因此，減小這種輻射的方法是在信號輸入端加LC低通濾波器阻止噪音電流流進(jìn)電纜；使用屏蔽電纜或扁平電纜，在相鄰的導線(xiàn)中傳輸回流電流和信號電流，使環(huán)路面積減小。

共模傳導噪音是在設備內噪音電壓的驅動(dòng)下，經(jīng)過(guò)大地與設備之間的寄生電容，在大地與電纜之間流動(dòng)的噪音電流產(chǎn)生的。

減小共模傳導噪音的方法是在信號線(xiàn)或電源線(xiàn)中串聯(lián)共模扼流圈、在地與導線(xiàn)之間并聯(lián)電容器、組成LC濾波器進(jìn)行濾波，濾去共模傳導噪聲。