Tại sao chấm dứt Bob Smith cho Ethernet nếu nó sai?

Tôi đã xem qua bài viết này ngày hôm nay ( bài viết chi tiết hơn ), trong đó tuyên bố rằng việc chấm dứt Bob Smith được đề xuất rộng rãi (điện trở 75-ohm + 1000pF cho khung GND) có thể không lý tưởng (hoặc chính xác). Nếu đây là trường hợp, tại sao chấm dứt Bob Smith vẫn được đề xuất trong hướng dẫn thiết kế Ethernet từ Intel, TI, v.v?

Là tác giả của bài viết không chính xác trong phân tích của mình? Hay mọi người không quan tâm rằng tổn thất trở lại có thể được cải thiện với một lựa chọn điện trở phù hợp?

Một bài thuyết trình của Royce Bohnert cho thấy rõ rằng việc chấm dứt không có hiệu lực.

Điều kiện thí nghiệm:

Bao nhiêu tác động của việc chấm dứt này thực sự có ảnh hưởng đến phát xạ?

Băng tần VHF hàng hải (156 - 165 MHz) được đặc biệt quan tâm

Đánh giá bằng cách đo dòng CM trên cáp

Đầu dò hiện tại RF trên cáp dài ~ 20m

Cáp được kết nối với một thiết bị ở mỗi đầu

Kết quả xem trên máy phân tích phổ

Các kết quả:

Kết luận:

CM cuộn cảm rất hiệu quả trong việc giảm dòng CM mà chấm dứt hiệu ứng là không đáng kể.

Trở kháng không phải là hằng số dọc theo chiều dài của cáp. Tốc độ xoắn khác nhau trên mỗi cặp xoắn gây ra trường hủy cứ sau vài cm.

Hình ảnh về chế độ chung choke được tích hợp trong máy biến áp tín hiệu Ethernet:

Tất cả các hình ảnh và văn bản được trích dẫn ở trên được chuẩn bị bởi Royce Bohnert, tác giả của báo cáo tham chiếu.

Tôi "Bob Smith" với 75 ohms và tôi tin rằng bạn cũng nên như vậy. Bạn có thể tìm thấy một vài trường hợp góc mà việc chấm dứt này không hoạt động tốt như những thứ khác, nhưng nhìn chung nó là mạnh mẽ nhất nếu bạn thực hiện đủ thử nghiệm. Cho dù cuộn cảm của bạn tốt đến đâu, luôn có thể có sự chuyển đổi phương thức theo chiều dọc gây ra bởi dây cáp, đầu nối, v.v ... và bằng cách nào đó, năng lượng này cần phải tiêu tan hoặc tỏa ra.

Bạn sẽ tìm thấy nhiều câu trả lời và ý kiến ​​về điều này. Tôi nghĩ rằng có lẽ tôi đủ điều kiện để nói về điều này so với kỹ sư nhân quả, người đã làm việc trên một loạt các công cụ và đôi khi sử dụng Ethernet.

Tôi độc lập đến chấm dứt Bob Smith vào mùa hè năm 1993 và tiếp tục hoàn thiện nó vào năm 1996 trước khi tôi nhận ra "bằng sáng chế" của mình vào năm 1998. Tôi đã dành phần lớn sự nghiệp của mình cho loại mạch này (và các công cụ phái sinh) và đã dẫn một số cuộc điều tra được tài trợ tốt vào nó. Tôi có thể đã làm việc này hơn bất kỳ ai khác mà tôi biết nhưng tôi có thể sai - tôi biết nhiều người làm việc về những điều này. Tôi đã làm việc với hầu hết các công ty từ tính, công ty PHY IC, công ty kết nối và công ty cáp dữ liệu về vấn đề này. Tôi cũng đã nói chuyện với Bob Smith về mạch này.

Có một bài viết phổ biến về việc nó phải làm với các chế độ "chất kết dính" của khớp nối giữa các cặp đôi cho rằng giá trị tốt hơn là khoảng 52 ohms. Tôi tin rằng bài báo được trích dẫn này có nguồn gốc từ Cicada semi (một công ty GigE PHY có trụ sở tại Austin hoạt động cách đây 15 năm). Mặc dù có phần đúng, tôi tin rằng bài viết này bỏ lỡ mục đích thực sự của "Bob Smith". Bài thuyết trình của Bohnert cũng có một số lỗ hổng. Đừng hiểu sai ý tôi, tôi thực sự đánh giá cao những đồng nghiệp này đã đào sâu vào vấn đề này và có thể công khai công việc của họ. Kudo cho họ. Tuy nhiên, tôi không chắc rằng họ có toàn bộ câu chuyện.

Đây là một số điểm tôi đã học được:

1. Bạn không thể đo chính xác lượng phát xạ bức xạ trong thế giới thực bằng kẹp cáp. Đây là một lối tắt hữu ích để nghiên cứu và giảm các vấn đề cụ thể để thiết lập đơn giản hơn bên ngoài buồng $ 500 / giờ. Nhưng để thực sự hiểu được sự chấm dứt này, bạn cần một loạt các cấu hình cáp vật lý, và một buồng lớn 10 mét hoặc lớn hơn để đánh giá chính xác các kỹ thuật khác nhau. Bài thuyết trình của Bohnert sử dụng kẹp và khí thải phát xạ mà anh ta phát hiện được với nó sẽ không khớp với nhà máy cáp trong thế giới thực.
2. RẤT NHIỀU phụ thuộc vào cáp và cách nó được uốn. Cụ thể, Scd21 (L-TCL) của cáp và kết nối tạo ra sự khác biệt lớn.
3. Trở kháng chế độ phổ biến là phát xạ bức xạ quan trọng nhất được định nghĩa mơ hồ là "mặt đất" hoặc "không gian trống"
4. Việc chấm dứt "Bob Smith" nói chung là một lợi ích đáng kể trong các trường hợp điển hình nhất để giảm phát thải cáp UTP.
5. Cáp xoắn đôi được bảo vệ là một ý tưởng gọn gàng nhưng nó không thực sự hoạt động tốt hơn so với UTP vì lá chắn gây ra nhiều vấn đề hơn nó giải quyết trong hầu hết các trường hợp và tốn nhiều tiền hơn
6. Tôi đã thấy các cuộn cảm CM bão hòa cho nhiều loại nhưng không nhiều do năng lượng RF

Ước gì tôi có thể nói nhiều hơn. Nhưng tóm lại, 75 ohm Bob Smith là đặt cược tốt nhất của bạn. Hãy thử sử dụng nó và nhận được kết quả "vượt qua" với nó. Nếu bạn có nhu cầu phát thải cụ thể cho một cài đặt cụ thể, (như tàu Hải quân), hãy sử dụng cáp CAT6A đã được chấm dứt chuyên nghiệp.

cdwilson, xin vui lòng đảm nhận tất cả các câu hỏi của bạn:

... Chấm dứt Bob Smith ... có thể không lý tưởng (hoặc chính xác). Nếu đây là trường hợp, tại sao chấm dứt Bob Smith vẫn được đề xuất trong hướng dẫn thiết kế Ethernet từ Intel, TI, v.v?

Không có âm mưu nào ở đây vì không phải vậy. Chức năng tự động chéo (Auto MDI-X) hiện đang phổ biến (và phổ biến ngay cả trong những năm 2000) và nó yêu cầu một máy biến áp kích hoạt CMC đối xứng. Một lần nữa, như Royce Bohnert chỉ ra, CMC giải quyết vấn đề tận gốc khiến cho nhu cầu chấm dứt thực tế không đáng kể. Ngoài ra, biến áp cho phép CMC có thể sử dụng nhiều phương tiện khác nhau với các trở kháng khác nhau trong một thiết kế: ví dụ: 100BASE-TX được thiết kế để hoạt động trên 100-Ohm UTP và 150-Ohm STP (bởi IEEE Std 802.3). Lặp đi lặp lại, không có âm mưu và / hoặc bất hợp lý ở đây.

Là tác giả của bài viết không chính xác trong phân tích của mình?

IMO, tác giả xem xét vấn đề hẹp hơn: có nhiều biến thể chấm dứt BS (ví dụ: Intel'2001 , đối với một số khác ẩn mình :-) trong lần đầu tiên, và việc chấm dứt nhằm giải quyết không chỉ EMI mà cũng có vấn đề về ESD trong lần thứ hai. Nhìn trong 15-20 năm qua (tất nhiên là có sự trợ giúp của Google :-) và bạn sẽ thấy sự chấm dứt phát triển như thế nào.

Hay mọi người chỉ không quan tâm rằng tổn thất trở lại có thể được cải thiện với một lựa chọn điện trở phù hợp?

Họ quan tâm. Nhưng họ cũng quan tâm đến chi phí (và các tính năng khác của thiết kế) phức tạp.

... các từ tính luôn đi kèm với cuộn cảm được tích hợp?

CMC là một tính năng phổ biến hiện nay. Trong suốt hơn 10 năm vận chuyển, tôi chỉ sử dụng từ tính kích hoạt CMC. Có lẽ đó là vì tôi thích AutoMDIX :-) Bạn có thể duyệt Pulse, PCA, Halo và nhiều người khác để đưa ra ý kiến ​​của riêng bạn cho ngày hôm nay.

Nếu chấm dứt hợp lý đã được sử dụng, nó có thể sử dụng từ tính mà không có cuộn cảm?

Nếu bạn tìm thấy một máy biến áp như vậy bạn có thể, nhưng tôi nghĩ bây giờ nó có vấn đề :-) Các nhà sản xuất chip PHY (Micrel / Kendin, Intel / LevelOne, TI / National) khuyên dùng CMC kích hoạt và chỉ định biến thể chấm dứt BS tương ứng dựa trên đó.

Ngoài ra, bài thuyết trình Bohnert giải quyết vấn đề phát thải nhưng tôi cũng tò mò liệu điều này có áp dụng tương tự với khả năng miễn dịch không? (tức là sự mất cân bằng trong máy thu PHY có thể làm giảm khả năng miễn dịch)

Có, nó được áp dụng: ít khí thải hơn -> ít nhiễu xuyên âm / xáo trộn / mất cân bằng. Bohnert tuyên bố:

Trở kháng không phải là hằng số dọc theo chiều dài của cáp. Tốc độ xoắn khác nhau trên mỗi cặp xoắn gây ra trường hủy cứ sau vài cm.

Nếu đó không phải là về khả năng miễn dịch, thì nó là về cái gì?

Mạch này không thực sự là một mạch kết thúc. Tôi không biết ai gọi điều này, nhưng nó không đúng. Đây là bộ lọc RFI cho đường truyền. Chức năng của bộ lọc RC là cung cấp cho bất kỳ rfi không cân bằng nào được đặt xuống đất để nhiễu không làm bão hòa cuộn dây của biến áp ghép. Tôi đã xây dựng điều này trong các mạch khác chỉ cho chức năng này.

Mặc dù máy biến áp sê-ri là một phần của bộ lọc rfi đó, hiệu ứng phụ của nó giữa chính nó và cuộn dây thứ cấp sẽ tải đường truyền.

Không có mạng BS, giảm âm duy nhất của cộng hưởng chế độ chung là do tổn thất tự nhiên. Mạng đặt trong giảm xóc rõ ràng và ngay cả khi không khớp chính xác, kết quả là giảm bớt các cộng hưởng chế độ chung bên trong cáp tốt hơn nhiều so với không có mạng. Việc điều này có dẫn đến sự cải thiện trong một cài đặt nhất định hay không là vấn đề có thể xảy ra hay không, liệu nút có lỗ hổng ở tần số cộng hưởng cụ thể của cáp trong cài đặt đó hay không. Nhưng trong hầu hết các thử nghiệm miễn nhiễm tần số cao, bạn thấy rằng việc chấm dứt các chế độ không mong muốn trong một cái gì đó tiếp cận trở kháng đặc tính của chúng sẽ giúp giảm nguy cơ nhiễu ở các cộng hưởng. Tôi đồng ý rằng các máy biến áp Ethernet hiện có khả năng loại bỏ CM tuyệt vời trên một băng tần rộng, nhưng mạng BS vẫn cải thiện khả năng miễn dịch của hệ thống hơn nữa.