Spannungsgesteuerter PHY vs. stromgesteuerter PHY: Wie schließt man den Netzwerktransformator richtig an?

Beim Design von Netzwerkkommunikationsgeräten wirkt sich die Verbindungsmethode zwischen dem PHY-Chip und dem LAN-Transformator direkt auf die Signalintegrität, die Entstörungsfähigkeit und die Gesamtsystemstabilität aus. Als FAE (Field Application Engineer) bei Suzhou Voohu Electronics Technology Co., Ltd. stoßen wir häufig auf Kundenfragen zur PHY-Auswahl und zum Transformatorverbindungsdesign. In diesem Artikel werden die Unterschiede in der Verbindung zwischen spannungsgesteuerten und stromgesteuerten PHYs und LAN-Transformatoren analysiert, um Ihnen dabei zu helfen, häufige Fallstricke in Ihren Designs zu vermeiden.

I. Einführung in PHY-Fahrmethoden

Der PHY (Physical Layer Transceiver) ist der Kernchip der Ethernet-Kommunikation und verantwortlich für die Signalmodulation und -demodulation. Basierend auf seiner Ausgabesteuerungsmethode kann es unterteilt werden in:
Aktuelle-gesteuerte PHY:Gibt ein aktuelles Signal aus, das häufig in frühen oder einigen kostengünstigen Lösungen zu finden ist.
Spannungsgesteuerter PHY:Gibt ein Spannungssignal aus, das derzeit häufig in Gigabit- und höheren Ethernet-Netzwerken verwendet wird.
Die unterschiedlichen Ansteuermethoden wirken sich direkt auf den Anschluss und die Anordnung peripherer Schaltkreise (insbesondere des LAN-Transformators) aus.

II. Überblick über die Struktur des LAN-Transformators
Ein LAN-Transformator umfasst normalerweise:
Transformator(wird zur Signalkopplung und -isolierung verwendet)
Gleichtaktinduktor(unterdrückt Gleichtaktrauschen)
Mittelhahn(stellt Vorspannung oder Erdungspfad bereit)


Zu den gängigen Strukturen gehören:
2-Draht-Gleichtaktinduktor + Transformator


3-Draht-Gleichtaktinduktor + Transformator

• Spartransformator
• 

III. Zusammenfassung der wichtigsten Verbindungsregeln

Bei der Gestaltung von Verbindungen sind folgende Grundsätze zu beachten:
1. Lage des Gleichtaktinduktors
Aktuelle-gesteuerte PHY:Der 2-Draht-Gleichtaktinduktor muss auf der Kabelseite (RJ45) platziert werden.
Spannungsgesteuerter PHY:Der 2-Draht-Gleichtaktinduktor kann auf der PHY-Seite oder der Kabelseite platziert werden, was eine größere Flexibilität bietet.
3-Draht-Gleichtaktinduktor:Unabhängig davon, ob es strom- oder spannungsgesteuert ist, sollte es auf der PHY-Seite platziert werden.

2. Center-Tap-Verbindung
Aktuelle-gesteuerte PHY:Der Mittelabgriff ist mit der PHY-Versorgungsspannung (VCC) verbunden.
Spannungsgesteuerter PHY:Der Mittelabgriff ist mit dem Kondensator mit Masse verbunden.

3. Standort des Spartransformators
Bei Verwendung einer „2-Draht-Gleichtaktinduktivität + Spartransformator“-Struktur sollte der Spartransformator auf der RJ45-Seite platziert werden.


IV. Beispiele für tatsächliche Chipverbindungen
1. Aktueller-gesteuerter Typ
Mittelabgriff mit VDD verbunden
Gleichtaktinduktivität nahe der RJ45-Seite
Geeignet für PoE-Szenarien usw.


2. Spannungsgesteuerter Typ:
Mittelabgriff über Kondensator geerdet;
Die Gleichtaktinduktivität kann auf der PHY-Seite oder der MAC-Seite angeordnet sein;
kommt häufig in Schalterchips vor.


3. Aktueller-gesteuerter Typ
Alle verfügen über ein auf Gleichtaktinduktoren basierendes RJ45-Design
Unterstützt die Spartransformatorstruktur


V. Designempfehlungen und häufige Missverständnisse

Bevor Sie einen PHY auswählen,Stellen Sie sicher, dass Sie den PHY-Laufwerkstyp bestätigen und den Abschnitt „Magnetische Schnittstelle“ im Chip-Datenblatt konsultieren.
Aktuelle-gesteuerte PHYs reagieren empfindlicher auf das Layout;Die Position des Gleichtaktinduktors kann nicht beliebig geändert werden.
Spannungsgesteuerte PHYs bieten ein flexibleres Layout.Es wird jedoch dennoch empfohlen, sich an der empfohlenen Schaltung zu orientieren und die EMV-Leistung zu optimieren.
Ein falscher Mittelabgriff-Anschluss kann zu einer unzureichenden Signalamplitude oder übermäßigem Rauschen führen.Auswirkungen auf die Übertragungsreichweite und Stabilität.

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