Neden Ethernet / RJ45 Prizler Manyetik Olarak Bağlanır?

Başlık gerçekten dediği gibi, neden ethernet soketleri mag-coupled olması gerekiyor? Elektronik temel bir anlayışa sahip, ancak çoğunlukla, bu düzgün google doğru terimleri bulamıyorum.

Doğru cevap, ethernet spesifikasyonunun gerektirmesidir .

Sormamanıza rağmen, diğerleri bu bağlantı yönteminin neden bu tür ethernet için seçildiğini merak edebilirler. Bunun, orijinal ethernet veya ThinLan ethernet için değil, sadece 10base-T ve 100base-T gibi noktadan noktaya ethernet çeşitleri için geçerli olduğunu unutmayın.

Buradaki sorun, ethernetin farklı uçlardaki ekipmanın bir binadaki güç dağıtım ağının uzak dallarından veya hatta farklı binalardan güç alabileceği şekilde oldukça uzun süreleri destekleyebilmesidir. Bu, ethernet düğümleri arasında önemli bir toprak kayması olabileceği anlamına gelir . Bu, RS-232 gibi temel referanslı iletişim şemaları ile ilgili bir problemdir.

İletişim hatlarında toprak kaymaları ile başa çıkmanın birkaç yolu vardır; bunlardan en yaygın olanı opto-izolasyon ve trafo bağlantısıdır. Transformatör bağlanması, yöntemler ve hangi ethernet'in başarmaya çalıştığı arasındaki değişimler nedeniyle ethernet için doğru seçimdi. Transformatör kuplajını kullanan ilk ethernet versiyonu bile 10 Mbit / s hızında çalışmaktadır. Bu, en azından, genel kanalın 10 MHz dijital sinyalleri desteklemesi gerektiği anlamına gelir, ancak kullanılan kodlama şeması ile pratikte aslında iki katına ihtiyaç duyar. 10 MHz kare bir dalga bile, sadece 50 ns süren seviyelere sahiptir. Opto kuplörlerde bu çok hızlı. Bundan çok daha hızlı giden ışık geçirme araçları var, ancak bunlar ethernet darbe transformatörleri gibi her ucunda ucuz veya basit değiller.

Transformatör kuplajının bir dezavantajı, DC'nin kaybolmasıdır. Aslında başa çıkmak zor değil. Tüm bilgilerin transformatörlerden geçebilmesi için yeterince hızlı bir şekilde modülasyonla taşındığından emin olursunuz. Ethernet sinyallerine bakarsanız, bunun nasıl değerlendirildiğini göreceksiniz.

Çok iyi ortak mod reddi gibi, transformatörler için de güzel avantajlar var. Bir transformatör, sarımın her iki ucunun aynı anda sürüldüğü ortak voltajı değil, sadece sarımları arasındaki voltajı "görür". Basit bir fizik, basit bir devre olmadan diferansiyel bir ön uç elde edersiniz.

Transformatör kuplajına karar verildikten sonra, fazla yük oluşturmadan yüksek izolasyon voltajı belirlemek kolaydı. Birincil ve ikincil yalıtkan bir transformatör yapmak, birkaç 100 V ile hemen hemen yapmadığınız sürece gerçekleşir. 1000 V'a kadar iyi yapmak çok daha zor veya daha pahalı değil. Bu göz önüne alındığında, ethernet aktif olarak farklı gerilimlere sürülen iki düğüm arasında iletişim kurmak için kullanılabilir, sadece birkaç voltluk toprak kayması ile uğraşmak için değil. Örneğin, bir tane düğümün nötre atıfta bulunulan diğerinde bir güç hattı fazında ilerlemesi mükemmel bir şekilde ve standart dahilinde.

1. İzolasyon. Eğer kablo yüksek voltaja kısa devre yaparsa kartınız havaya uçmaz.
2. Diğer uç farklı bir zemine sahip olabileceğinden buna ihtiyaç vardır. Bu özel bir izolasyon durumu, ancak normal işletimde de gereklidir.

Yalıtım, geniş bir alanda çok sayıda farklı donanımı birbirine bağlayan iletişim sistemlerinde çok iyi bir fikirdir. Şebeke kablolarında veya cihazlarda arıza akım / gerilimlerinin iletişim kablolarınıza yayılmasını istemezsiniz.

İzolasyon, opto ve transformatör için temel olarak iki seçenek vardır. Transformatör izolasyonunun birkaç büyük avantajı vardır. Öncelikle, sinyal gücü transformatörden geçer, bu da bariyerin "yalıtılmış" tarafına bir güç kaynağı almanıza gerek olmadığı anlamına gelir. İkincisi, yüksek ortak mod reddi sağlarken transformatörler diferansiyel sinyal üretme ve alma konusunda çok iyidirler, bu onları bükümlü çift kablolama ile iyi bir kombinasyon haline getirir. Üçüncüsü, transformatörlerin optokuplörlerden daha yüksek frekansta (yani yüksek hız) tasarlanması kolaydır.

Transformatör kuplajının bazı dezavantajları vardır, transformatörler DC'de çalışmaz ve yüksek frekanslarda iyi çalışan küçük transformatörler düşük frekanslarda çok iyi çalışmaz ancak düşük frekanslardan kaçınan hat kodlama şemalarıyla kolayca halledebilirsiniz.

Sıklıkla unutulan bir daha önemli kesintisiz fonksiyon empedans eşleşmesidir:

Sinyal transformatörü PHY taraf empedansıyla (tip 100 Ohm diff) çizgi taraf empedansıyla (tip 150 Ohm diff) eşleşir.

Kevin'in yorumundan sonra bazı açıklamalar:

dan burada :

Farklı kablo tipleri için bazı adlandırmalar:

• UTP = Korumasız Bükümlü (Dengeli) 4 Çift Kablo, 100 Ohm
• STP = Genel folyo / örgü Blendajlı 2 çift Kablo, Ayrı blendajlı, 150 Ohm
• FTP = Genel folyo korumalı 4 çift Kablo, 100 Ohm
• ScTP = Genel folyo / örgü Korumalı Kablo, 100 veya 120 Ohm

Ayrıca, Standartlarda 100 ohm UPT ve 150 ohm STP'nin her ikisi de standart olarak belirtilmiştir --- bakınız IEEE 802.3, madde 24.1.2, madde d).

Bu nedenle , sinyal transformatörünün PHY taraf empedansıyla (tip 100 Ohm fark) hat taraf empedansıyla (çeşitli olabilir) eşleştiği açıkça söylenebilir .