Tại sao các ổ cắm Ethernet / RJ45 được ghép từ tính?

Như tiêu đề thực sự đã nói, tại sao các ổ cắm ethernet cần phải được ghép nối với mag? Tôi có hiểu biết cơ bản về điện tử, nhưng chủ yếu, tôi không thể tìm ra thuật ngữ tìm kiếm phù hợp để google điều này đúng.

Câu trả lời đúng là do đặc tả ethernet yêu cầu .

Mặc dù bạn không hỏi, những người khác có thể tự hỏi tại sao phương thức kết nối này được chọn cho loại ethernet đó. Hãy nhớ rằng điều này chỉ áp dụng cho các loại ethernet điểm-điểm, như 10base-T và 100base-T, không áp dụng cho ethernet gốc hoặc ethernet ThinLan.

Vấn đề là ethernet có thể hỗ trợ các hoạt động khá dài sao cho thiết bị ở các đầu khác nhau có thể được cấp nguồn từ các nhánh xa của mạng phân phối điện trong một tòa nhà hoặc thậm chí các tòa nhà khác nhau. Điều này có nghĩa là có thể có sự bù đắp mặt đất đáng kể giữa các nút ethernet. Đây là một vấn đề với các sơ đồ liên lạc tham chiếu mặt đất, như RS-232.

Có một số cách để đối phó với độ lệch mặt đất trong các đường truyền thông, trong đó hai cách phổ biến nhất là cách ly quang và khớp nối biến áp. Khớp nối biến áp là lựa chọn phù hợp cho ethernet khi có sự đánh đổi giữa các phương thức và ethernet đang cố gắng thực hiện. Ngay cả phiên bản đầu tiên của ethernet sử dụng khớp nối biến áp cũng chạy ở tốc độ 10 Mbit / s. Điều này có nghĩa, ít nhất, kênh tổng thể phải hỗ trợ tín hiệu số 10 MHz, mặc dù trong thực tế với sơ đồ mã hóa được sử dụng, nó thực sự cần gấp đôi. Ngay cả một sóng vuông 10 MHz có các mức chỉ kéo dài 50 ns. Đó là rất nhanh cho các khớp nối opto. Có truyền dẫn ánh sáng có nghĩa là đi nhanh hơn nhiều so với điều đó, nhưng chúng không rẻ hoặc đơn giản ở mỗi đầu như các máy biến áp xung ethernet.

Một nhược điểm của khớp nối máy biến áp là DC bị mất. Điều đó thực sự không khó đối phó. Bạn chắc chắn rằng tất cả các thông tin được thực hiện bằng cách điều chế đủ nhanh để làm cho nó thông qua các máy biến áp. Nếu bạn nhìn vào tín hiệu ethernet, bạn sẽ thấy điều này đã được xem xét như thế nào.

Có những lợi thế tốt cho máy biến áp, như loại bỏ chế độ chung rất tốt. Một máy biến áp chỉ "nhìn thấy" điện áp trên các cuộn dây của nó, chứ không phải điện áp chung cả hai đầu của cuộn dây được dẫn đến đồng thời. Bạn nhận được một kết thúc trước khác biệt mà không có một mạch cố ý, chỉ là vật lý cơ bản.

Khi quyết định ghép nối biến áp, có thể dễ dàng xác định điện áp cách ly cao mà không tạo ra nhiều gánh nặng. Việc tạo ra một máy biến áp cách điện sơ cấp và thứ cấp khoảng vài 100 V xảy ra khá nhiều trừ khi bạn cố gắng không. Làm cho nó tốt đến 1000 V không khó hơn hoặc đắt hơn nhiều. Do đó, ethernet có thể được sử dụng để liên lạc giữa hai nút được điều khiển tích cực đến các điện áp khác nhau đáng kể, không chỉ để xử lý một vài volt bù đất. Ví dụ, nó là hoàn toàn tốt và trong tiêu chuẩn để có một nút cưỡi trên một pha dòng điện với nút còn lại được tham chiếu đến trung tính.

1. Sự cô lập. Vì vậy, nếu cáp bị chập đến điện áp cao, bo mạch của bạn sẽ không nổ.
2. Nó là cần thiết vì đầu kia có thể có một mặt bằng khác. Đó là một trường hợp cụ thể của sự cô lập, nhưng nó cũng được yêu cầu trong hoạt động bình thường.

Cô lập là một ý tưởng rất tốt trên các hệ thống truyền thông đang liên kết nhiều phần cứng khác nhau trên một diện tích rộng. Bạn không muốn dòng điện / điện áp lỗi trong hệ thống dây điện chính hoặc thiết bị lan truyền trên hệ thống dây liên lạc của bạn.

Về cơ bản có hai tùy chọn để cách ly, opto và biến áp. Cách ly máy biến áp có một vài lợi thế lớn. Đầu tiên, công suất tín hiệu đi qua máy biến áp, điều đó có nghĩa là bạn không cần phải cung cấp năng lượng cho phía "cách ly" của rào chắn. Thứ hai máy biến áp rất tốt trong việc tạo và nhận tín hiệu vi sai trong khi cung cấp khả năng loại bỏ chế độ phổ biến cao, điều này làm cho chúng kết hợp tốt với dây đôi xoắn. Thứ ba, nó dễ dàng thiết kế máy biến áp cho tần số cao (hay còn gọi là tốc độ cao) so với máy ghép quang.

Khớp nối máy biến áp có một số nhược điểm, máy biến áp không hoạt động ở DC và máy biến áp nhỏ hoạt động tốt ở tần số cao không hoạt động tốt ở tần số thấp nhưng điều này dễ dàng xử lý thông qua các sơ đồ mã hóa tránh tần số thấp.

Một chức năng liền mạch quan trọng hơn thường bị lãng quên là kết hợp trở kháng:

Biến áp tín hiệu khớp với trở kháng phía PHY (typ 100 Ohm diff) với trở kháng phía đường truyền (typ 150 Ohm diff).

MỘT SỐ CÂU HỎI sau bình luận của Kevin:

từ đây :

Một số đặt tên cho các loại cáp differetn:

• UTP = Cáp 4 cặp không xoắn (cân bằng), 100 Ohms
• STP = Tổng thể lá / dây bện Cáp 2 đôi được bảo vệ w / Được bảo vệ riêng lẻ, 150 Ohm
• FTP = Cáp 4 lá có lá chắn tổng thể, 100 Ohm
• ScTP = Cáp lá chắn / bện tổng thể, 100 hoặc 120 Ohm

Ngoài ra, UPT 100 ohm và STP 150 ohm đều được đề cập trong Tiêu chuẩn dưới dạng phương tiện --- xem IEEE 802.3, điều khoản phụ 24.1.2, mục d).

Do đó, rõ ràng để nói rằng biến áp tín hiệu phù hợp với trở kháng bên PHY (typ 100 Ohm diff) với trở kháng bên dòng (có thể khác nhau) .