RJ45网口变压器工作原理及设计指南说课讲解
RJ45制作与原理教程
RJ45制作与原理教程一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线I1、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。
.I"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。
变压器 说课稿 教案
教学过程教学内容和教师活动学生活动活动目标魔术演示用手机充电器点亮小灯泡,问1:小灯泡为什么会发光问2:生活中还有哪些涉及到变压器多媒体展示:各种变压器学生观察,思考原因举例实验演示,激发学习兴趣,对变压器作用有初步认识体验总结可拆变压器学生对面前的变压器进行拆装提高学生参与意识和分析总结能力教学目标一、知识目标1.了解变压器的构造及其工作原理;2.掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,并能应用它分析解决基本问题。
二、能力目标1.通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯,并学会处理数据并提高概括能力。
2.从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
三、情感目标1.通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2.让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
教学重点变压器的工作原理和规律。
教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流,推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系教学媒体可拆变压器、变压器12组,4个学生电源、数字多用电表2个,导线若干,自制教具2套总结分析实验数据时,得到变压比公式:)1(2121nnUU=理论分析:由(1)知:升压变压器n2>n1;降压变压器n2<n1;各组分析数据,并得出结论)1(2121nnUU=培养学生处理实验数据、分析问题的能力。
设疑如何从理论上推出电流与匝数关系?结论:变压器工作时,原、副线圈中的电流强度与匝数成反比。
思考、分析几个学生上黑板推导。
2211UIUI=,121221:::nnUUII==创设问题,激发学生求知欲望,培养思维、推理能力思考与讨论如图,理想变压器原线圈电压U1保持不变,副线圈上接有灯泡L1和滑动变阻器R,原线圈接有一理想电流表.当滑动变阻器滑片向右滑动时,试讨论以下问题:(1)副线圈两端MN的输出电压怎么变?向左滑动呢?(2)通过灯泡L1的电流怎么变?原线圈中的电流怎么变?(3)副线圈的输出功率怎么变学生分组讨论,分析电压、电流、功率的制约关系分析讨论,思维升华,培养学生合作探究的能力例题例题1.一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt (V)的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( )A、250 VB、353.5 VC、499.8 VD、200 V学生先分组讨论再请同学上黑板展示。
RJ45网口变压器工作原理及设计指南
要求。
高效率与低能耗
随着环保意识的不断提高,未来 RJ45网口变压器需要不断提高效 率、降低能耗,以实现绿色环保
的发展目标。
多功能与智能化
未来RJ45网口变压器需要具备更 多的功能和智能化特性,例如集 成滤波器、防雷击等,以满足网 络通信设备对信号质量、安全可
02
市场竞争格局变化
随着技术的不断进步和市场需求的不 断变化,RJ45网口变压器的市场竞争 格局也将发生变化,将会有更多的企 业加入到这个市场中。
03
行业标准与规范不断 完善
为了规范市场和促进行业发展,相关 行业标准和规范将不断完善,从而推 动RJ45网口变压器行业的健康发展。
未来发展方向
微型化与集成化
材料选择
选用优质绝缘材料和高导磁材料,以 减小能量损失和电磁干扰。
04
RJ45网口变压器性能测试与 优化
测试方法与标准
测试方法
通过使用网络分析仪、信号发生器和示波器等设备,对RJ45网口变压器的电气性能进行测试,包括插 入损耗、回波损耗、阻抗匹配等参数。
测试标准
依据国际和国内的相关标准,如IEEE 802.3和GB/T 18890等,对RJ45网口变压器的性能进行评估和 比较。
常见应用场景
家庭网络
家庭中常见的路由器、交换机、调制解调器 等网络设备上,通常都会使用到RJ45网口变 压器。
办公网络
办公室中的电脑、服务器、打印机等设备通过网线 连接时,也需要使用到RJ45网口变压器。
工业网络
工业控制系统中,各种传感器、执行器、 PLC等设备之间的通信,也需要用到RJ45网 口变压器。
变压器的基本工作原理解析
变压器的基本工作原理解析变压器是一种常见的电力设备,用于改变交流电的电压和电流。
它是由两个或更多的线圈(称为初级线圈和次级线圈)绕在一个共同的铁芯上构成的。
变压器的基本工作原理是通过电磁感应来实现电压和电流的变换。
1. 基本结构和原理变压器由铁芯和线圈组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成,以减少磁通的损耗。
线圈则由绝缘导线绕制而成,分为初级线圈和次级线圈。
当交流电通过初级线圈时,它会产生一个交变磁场。
这个交变磁场通过铁芯传导到次级线圈中,引起次级线圈中的电流变化。
根据电磁感应定律,当磁通量发生变化时,将在次级线圈中产生感应电动势。
根据电压和电流的比例关系,变压器可以实现电压和电流的变换。
2. 变压器的变压比变压器的变压比是指初级线圈和次级线圈的匝数比。
变压比可以通过以下公式计算:变压比 = 初级匝数 / 次级匝数例如,如果变压器的初级线圈有100匝,次级线圈有200匝,那么变压比为1:2,即次级电压是初级电压的两倍。
3. 变压器的工作模式变压器可以工作在两种模式下:步进模式和连续模式。
在步进模式下,变压器的工作周期可以分为两个阶段:充电和放电。
在充电阶段,初级线圈中的电流增加,磁能存储在铁芯中。
在放电阶段,初级线圈中的电流减小,储存在铁芯中的磁能被释放到次级线圈中。
在连续模式下,变压器的工作周期是连续的,没有明显的充电和放电阶段。
变压器在工作周期内持续地将能量从初级线圈传递到次级线圈。
4. 变压器的效率和损耗变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
变压器的效率通常在90%以上,这意味着大部分的电能可以被有效地传递到次级线圈。
变压器的损耗主要包括铁芯损耗和线圈损耗。
铁芯损耗是由于铁芯中的涡流和磁滞损耗引起的。
线圈损耗是由于线圈的电阻引起的。
为了减少损耗,变压器通常采用高导磁性的材料制作铁芯,并使用大直径的导线减小线圈的电阻。
5. 变压器的应用变压器在电力系统中有广泛的应用。
它们用于将发电厂产生的高电压输送到远距离的用户,同时也用于将高电压变换为低电压供给家庭和工业用途。
网络变压器原理、制程、测试及可靠性介绍
1CT:1CT
1CT:1CT
1CT:1CT
1CT:1CT
TD4- 12
TD3- 9 TCT4 10 TD4+ 11
TD2- 6 TCT3 7 TD3+ 8
TD1- 3 TCT2 4 TD2+ 5
TCT1 1 TD1+ 2
李老师编辑
以太網磁性元件帶POE功能應用介紹
什麼是POE?
POWER OVER ETHERNET
1)新設計包裝產品樣品送樣、必須做跌落實驗。同一款 樣品已經送樣並做過跌落實驗的後續.
李老师编辑
跌落試驗(目的和要求)
2)新產品項目在第一次用於量產時,必須做跌落實驗。 同一款量產產品已經做過跌落實驗的後續該產品如沒 有更改任何包裝材料和包裝形式無須再做跌落實驗.
3)還有另外情況,包裝重量較重,需要改變包裝數 量,包裝材料或其他包裝形式,也必須做跌落測試。 具體依據實際情況定義同樣參照第七項做跌落測試. 常用七次跌落
李老师编辑
跌落試驗(目的和要求)
目的: 跌落測試是為了檢驗產品性能和包裝設計依據該 實驗測試可以評估產品的性能和易損壞的部位,針對 性地進行彌補和改善,確保該產品在搬運、儲存和不 同運輸環境條件的可靠性,特制定本程式。
要求:不論何種包裝,都必須借助簡易測量工具,並帶有 測量單位和可升降,而且具有高精度控制跌落高度, 或者使用米尺測量。
以太網磁性組件EMI控制
1.從設計角度: 選用高阻抗的小環,嚴格控制預膠絞線節數5-8節,盡可能 擺放順著磁力線的路徑擺放線圈,如此將保證良好的 CMRR ,CMA(CM to CM Rejection)參數,以保證EMI。
2.從相容角度: EMI不僅僅是單個component問題,需與客戶晶片相容,基 板的元件佈局很關建,在產品設計之出做好互動.
变压器的结构及工作原理课件
变压器工作原理
变压器原理图(图3-1)
变压器工作原理
01
与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组 用U1 ,I1,E1,N组的磁通量的相量为 Fm ,该磁通量称为主磁通;
02
与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组 用U2,I2,E2 ,N2表示;
变压器工作原理
变压器的构造: 变压器主要由:铁芯、绕组、油箱、附件等组成。
变压器工作原理
变压器的主体构造: 铁芯 绕组
变压器工作原理
铁芯 铁心的作用 是变压器的主磁路 铁心的材料 0.35~0.5mm厚的硅钢片 铁心形式 电力变压器主要采用心式结构
小型变压器铁芯截面为矩形或方形,大型变压器铁芯截面为阶梯形,这是为了充分利用空间。
按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
8
变压器工作原理
变压器的工作原理:
变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。
变压器工作原理
变压器工作原理
下图是我们常见的两种变压器: 干式变压器 油浸式变压器
一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器;800~6300kVA的为中型电力变压器;8000~63000kVA为大型电力变压器; 90000kVA及以上的为特大型电力变压器;
01
03
02
变压器工作原理
额定电压U1N/U2N
均指线值电压。原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定电压;副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载时副绕组的端电压,单位有:伏(V)或千伏(kV)。
08
13-器身; 14-接地板;
09
网口变压器简介(1)课件
2021/5/3
网口变压器简介(1)
7
差模传输特性
n 法拉第定律,闭合环路的感应电动势与磁力线随 时间的变化率成比例。
n 理想变压器电压,电流和变比之间的关系
2021/5/3
网口变压器简介(1)
8
差模传输特性
R2
n 环形磁芯上的自感和互感
2021/5/3
网口变压器简介(1)
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差模传输特性
n 变压器的线路符号
n 负载电压随时间指数降低
2021/5/3
网口变压器简介(1)
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频率响应
n 漏感远小于磁化电感,可 以忽略
n 响应曲线是指数阻尼振荡 下降
n 振荡幅值和阻尼系数决定 于磁化电感,分布电容和 负载阻抗。
2021/5/3
网口变压器简介(1)
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频率响应
2021/5/3
网口变压器简介(1)
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共模传输特性
2021/5/3
网ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变压器简介(1)
22
理想中心抽头变压器
理想中心抽头的变压器,所有的共模电流 通过中心抽头返回到源。中心抽头作用: n 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。 n 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源
2021/5/3
网口变压器简介(1)
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n 影响差分参数的寄生参数:漏感;分布电容和初 次级线圈间电容
n 影响共模噪声抑制的参数:中心抽头平衡度;中 心抽头和参考面之间串联阻抗(不平衡+中心抽 头电感+中心抽头电容);初次级线圈间电容; 共模电感阻抗。
2021/5/3
网口变压器简介(1)
变压器 说课稿 教案 教学设计
变压器【知识与技能】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
【过程与方法】在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
【情感态度与价值观】1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
2.培养学生实事求是的科学态度。
【教学重难点】1.探究变压比和匝数比的关系。
2.变压器工作原理和工作规律。
【教学过程】★重难点一、理想变压器及其工作原理★把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连接到交流电源的两端,另一个线圈连接到小灯泡上(如图所示),连接电路,接通电源,小灯泡能发光.请根据以上现象回答下列问题:(1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?提示:(1)当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁通量,根据法拉第电磁感应定律知,在左、右线圈中都要产生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光.(2)左右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同,若左边匝数为n 1,则E 1=n 1ΔΦΔt;若右边匝数为n 2,则E 2=n 2ΔΦΔt ,故有E 1E 2=n 1n 2;若忽略左边线圈的电阻,则有E 1=E 电源,这样看来只要n 1≠n 2,小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.【总结提升】1.电压关系.原线圈中U 1=E 1=n 1ΔΦΔt ,副线圈中U 2=E 2=n 2ΔΦΔt ,因而电压关系满足:U 1U 2=n 1n 2. (1)若n 1<n 2,则U 1<U 2,就是升压变压器;(2)当n 1>n 2,则U 1>U 2,就是降压变压器.当有几组副线圈时,则有:U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3…. 2.功率关系.由于理想变压器没有各种能量损失,所以变压器输出功率等于输入功率,即:P 2=P 1.3.电流关系.根据P =UI ,由功率关系得: U 2I 2=U 1I 1,所以I 1I 2=U 2U 1,再由U 1U 2=n 1n 2得,电流关系为: 【特别提醒】(1)U 1U 2=n 1n 2,无论副线圈一端是空载或有负载,都是适用的. (2)输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定.由U 1U 2=n 1n 2得U 1n 1=U 2n 2=ΔΦΔt . (3)若变压器有两个副线圈,则有U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3=ΔΦΔt .所以有U 1U 2=n 1n 2,U 1U 3=n 1n 3或U 2U 3=n 2n 3. (4)据U 1U 2=n 1n 2知,当n 2>n 1时,U 2>U 1这种变压器称为升压变压器;当n 2<n 1时,U 2<U 1,这种变压器称为降压变压器.【典型例题】如图所示,理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a 和b 。
变压器工作原理及概述课件
定期对变压器油进行化验,确保油的品质和纯净度符合要求。
变压器电气性能测试
定期对变压器的电气性能进行测试,如绝缘电阻、介质损耗等。
变压器常见故障及处理
变压器过载
当变压器所承受的负荷超过其额定值时,会出现过载现象,应采取措 施降低负荷或更换更大容量的变压器。
变压器绕组短路
当绕组间的绝缘损坏时,会发生短路现象,应修复损坏的绕组或更换 整个绕组。
匝数比是指一次绕组与二次绕组的匝 数之比,它决定了变压器的电压变换 比。
由于匝数比的差异,二次绕组的感应 电动势与一次绕组的感应电动势不同 ,从而实现电压的变换。
CHAPTER
03
变压器运行特性
变压器电压调整率
电压调整率
指变压器在负载变化时输 出电压的相对变化量,是 衡量变压器性能的重要指 标之一。
变压器在电力系统中的作用
01
02
03
电压变换
变压器可以将电网中的电 压升高或降低,以满足用 与用户 设备隔离,提高设备的安 全性。
阻抗匹配
变压器可以改变阻抗,使 设备与电网或用户设备之 间实现阻抗匹配,提高传 输效率。
CHAPTER
02
变压器工作原理
变压器基本工作原理
浸渍与干燥工艺
对变压器进行浸渍处理,提高 其绝缘性能,并进行干燥处理
。
检测与试验
对成品变压器进行性能检测和 试验,确保其符合设计要求和
安全标准。
变压器材料选择与性能要求
绕组材料
根据电压等级和电流容量,选 择合适的导线材料,如铜、铝
等。
铁芯材料
选择具有高磁导率和低损耗的 硅钢片作为铁芯材料。
绝缘材料
02
变压器通过改变初级线圈的匝数 或次级线圈的匝数,实现交流电 压的升高或降低。
《变压器工作原理》课件
变压器的绕组是由导电线圈组成,用于传递电能。
电压变比
1 计算公式
电压变比 = 输入电压 / 输出电压
2 实例演示
通过实例演示,解释变压器的电压变比计算方法。
变压器的分类
按使用领分类
- 配电变压器 - 输电变压器 - 调压变压器
按变比大小分类
- 升压变压器 - 降压变压器 - 绝缘变压器
变压器的应用
变压器工作原理
介绍变压器的工作原理、结构、电压变比、分类、应用、效率和损耗、维护 和检修、安装和调试、常见故障、未来发展趋势,以及总结。
什么是变压器
变压器是一种电气设备,通过电磁感应原理将交流电能从一个电路传递到另一个电路,通过改变电压大 小来实现功率的转换和传输。
变压器的结构
核心
变压器的核心由铁绝缘击穿可能导致短路故障,可以通过修补或更换绝缘材料来排除故障。
变压器的未来发展趋势
先进技术的应用
- 全数字化控制技术 - 智能化监测和维护 - 远程控制和通信
环保节能型变压器的研究
- 高效节能变压器 - 低噪音变压器 - 环保绝缘材料的应用
总结
变压器在电力系统中起到至关重要的作用,随着先进技术的应用和环保节能 型变压器的研究,其发展前景十分广阔。
配电系统
变压器在配电系统中起到将高电压变成低电压的 作用,以供给各个用户使用。
电子电路中的应用
变压器在电子电路中用于进行电压升降,以满足 不同电子元件的工作要求。
变压器的效率和损耗
效率的计算
- 效率 = 输出功率 / 输入功率
损耗的分类
- 铜损耗 - 铁损耗
变压器的维护与检修
1
清洁和除湿
定期对变压器进行清洁和除湿,以确保其正常运行。
变压器工作原理课件
由于绕组中存在高电压,因此需要对 绕组进行严格的绝缘处理,以保证电 气性能和安全运行。常用的绝缘材料 包括绝缘纸、绝缘漆等。
变压器绝缘材料
绝缘材料种类
变压器绝缘材料主要包括绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶等,这些材料具有良好的电 气性能和耐热性能,能够保证变压器的安全运行。
绝缘材料作用
绝缘材料在变压器中起到隔离不同电位部分的作用,防止电流从一个部分流向 另一个部分。同时,绝缘材料还能承受电场和热量的作用,防止变压器内部的 短路和过热现象的发生。
变压器工作原理课件
目录
• 变压器概述 • 变压器工作原理 • 变压器运行与维护 • 变压器设计制造 • 变压器未来发展
CHAPTER 01
变压器概述
变压器定义
01
变压器是一种利用电磁感应原理 改变交流电压的设备。
02
它主要由初级线圈、次级线圈和 铁芯组成,通过磁通量变化实现 电压和电流的变换。
CHAPTER 03
变压器运行与维护
变压器运行方式
变压器运行方式
变压器在电力系统中的运行方式主要有并联运行和串联运行两种。并联运行是指 变压器原副边绕组并联接到电网中,是实际工作中最常用的方式。串联运行是指 变压器原副边绕组串联接到电网中,这种运行方式在实际应用较少。
变压器并联运行条件
变压器并联运行时,需要满足一定的条件,即各变压器的电压比、阻抗电压、容 量和接线组别必须相同。这些条件保证了变压器能够安全、经济地运行,并且能 够根据负荷的变化进行灵活的投切操作。
变压器工作过程
当交流电源施加在一次绕组上时,会在铁芯中产生变化的磁场,这个磁场会感应出电动势 ,从而在二次绕组中产生电流。通过改变一次和二次绕组的匝数比,可以实现电压的升高 或降低。
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计
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
RJ45制作与原理教程一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线I1、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。
.I"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。
RJ45制作与原理教程
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。
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简介
变压器的构成: 脉冲(隔离)变压器 共模电感 自耦变压器 电容 电阻 封装/结构(集成变压器中的连接器管脚和走线)
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简介
典型的以太网口电路
5
差模传输特性
2020/7/16
6
差模传输特性
主要考虑差模参数。频率范围考虑从1MHz到 100MHz(CAT5E)和250MHz(CAT6)
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频率响应
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共模传输特性
2020/7/16
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理想中心抽头变压器
理想中心抽头的变压器,所有的共模电流 通过中心抽头返回到源。中心抽头作用: 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。 对于某些收发器提供一个直流偏置电压或功率源
23
非理想中心抽头变压
如图,LCT,△L,C12降低了共模衰减。△L产生了 差模——共模转换 因为LCT + △L≠0,所以中心抽头上存在共模电
30
差分模式
不是EMI直接的原因 也是辐射的源,通过一些转换机制,将一部分差
差模传输特性
R2
环形磁芯上的自感和互感
9
差模传输特性
变压器的线路符号
阻抗的转换
10
差模传输特性
磁芯的磁化和饱和11Biblioteka 非理想参数有限的磁导率
12
非理想参数
磁芯损耗:磁滞现象和涡旋电流损耗可以 用图中与线圈并联的电阻RCL表示。降低 磁芯损耗可以通过采用高电阻系数材料 (如铁氧体材料)和采用薄板磁芯阻止涡 旋电流的流动。
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以太网线的传输模式
理解以太网线的传输模式是理解变压器EMI抑制 功能的关键。
典型的UTP(非屏蔽网线)和传导的环境(如传 导的GND)是一个多(9)导体的传输线。有意 和无意信号同时传输。有意信号是信号对两线间 的差模信号。无意信号包括:信号对之间的共模 /差模混合信号。信号与环境间的共模信号
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以太网线的传输模式
传输模式的图示
29
各传输模式和EMI间的关系
信号对两线间的差模信号:相反的电流相互抵消, 电场抵消,低EMI问题。
信号对之间的共模/差模混合信号:与真正的共 模信号不同,它的传输也在线缆内部,所以也不 是影响EMI的主要信号。
信号与环境间的共模信号——主要的EMI源:传 输发生在线缆和周围环境间,最容易引起EMI问 题。所以变压器主要的EMI抑制功能就是减少这 部分的噪声。
需要一些理想的假设简化初始的分析: 假设磁导率足够大可认为是无穷大 磁芯的此话足够小可认为是0 忽略磁芯损耗 忽略绕线电阻 所有磁力线都在绕线内(即没有漏磁) 忽略绕线间的电容
7
差模传输特性
法拉第定律,闭合环路的感应电动势与磁力线随 时间的变化率成比例。
理想变压器电压,电流和变比之间的关系
8
26
变压器共模特性
共模抑制效能是各器件特性,寄生参数及相互影 响的综合结果
不能仅通过data sheet中的电路图来判断抑制效 能,现在的data sheet对判断EMI抑制性能只有很 少的作用
EMI性能的测试并不容易,需要特定的测试环境 及测试夹具。
与其它滤波器一样,源和负载的共模阻抗及参考 面的阻抗对变压器的共模抑制都很关键。
15
非理想参数
变压器等效电路
16
频率响应
降低磁化和泄露电感和分布电容可以增加频 率范围
降低磁芯损耗和绕线电阻可以降低插入损耗
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频率响应
脉冲上升的时域响应如右图 并联的磁化电感LM对于上升
沿有很大的阻抗,可以忽略 响应曲线是指数阻尼振荡下
降 振荡幅值和阻尼系数决定于
LL,CD,R2。(假设源阻抗 可以忽略)
13
非理想参数
绕线电阻
漏磁:磁力线不能在两个线圈中完全耦合, 可以用一个耦合系数k来描述,0<k<1。漏 磁和绕线技术和磁芯形状有关。
14
非理想参数
分布电容:绕线和磁芯之间的耦合,相邻绕线间的耦合
线圈间电容:初级和次级线圈间的电容,容值足够小,对 于正常差模信号没有影响,对于无意的共模信号有足够低 的阻抗,会明显影响EMI相关特性。
RJ45网口变压器工作原理及设 计指南
简介
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。
不可能通过变压器的data sheet判断变压器的特性。可 以使用网络分析仪测试,但要注意系统性能是不同的, 如果不了解系统的特性,不能完全判断变压器的特性。 并且测试方法也没有一定的标准。
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频率响应
脉冲峰值的响应曲线如右 图
响应主要决定于磁化电感 和负载阻抗R2
漏感远小于磁化电感,可 以忽略
分布电容可以忽略,因为 电流不经过此电容
负载电压随时间指数降低
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频率响应
漏感远小于磁化电感,可 以忽略
响应曲线是指数阻尼振荡 下降
振荡幅值和阻尼系数决定 于磁化电感,分布电容和 负载阻抗。
本文解释那些影响以太网变压器EMI性能的主要参数, 在通常配置下,需要一个bench-level测试方法来测试 变压器特性。
2
简介
以太网变压器的功能: 满足IEEE 802.3中电气隔离的要求 不失真的传输以太网信号 EMI抑制: EMI特性直接与CM特性相关; 相关信息不会出现在data sheet中; 结构中寄生参数有明显的影响; 手工绕线——影响共模性能的一致性; 封装中的布线很重要; 封装尺寸及HV的要求限制了一些可能的选择; 价格方面的考虑。
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变压器参数总结
主要功能性(差分)参数:变比;磁化电感(开 路电感);插入损耗;回返损耗(与所有差分参 数有关)
影响差分参数的寄生参数:漏感;分布电容和初 次级线圈间电容
影响共模噪声抑制的参数:中心抽头平衡度;中 心抽头和参考面之间串联阻抗(不平衡+中心抽 头电感+中心抽头电容);初次级线圈间电容; 共模电感阻抗。
压。 共模电压在线缆上驱动共模电流,产生辐射。
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共模电感
对有意差分信号的传输,以及对无意共模信号的抑制,如 图
共模电感的符号和模型。分布电容CCMC降低高频共模电感 的阻抗。有损铁氧体(软铁氧体)由于能量耗散是有好处 的。ZCMC是电阻性而非电抗性。LCMC和RCMC的高阻抗和 CCMC是相互制约的两个参数。