接口防护电路-网口20100504

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1、1网口1.1网口网口按传输速率分为十兆、百兆、千兆网口，结合公司实际情况，目前使用最多的是百兆和T■兆网口。100BASE-TX是TEEE802.3u标准，是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式，信号频率为125MHzo符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT1类布线标准。使用同10BASE-T相同的RJ-45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。5类电缆的传输速度最小为0.57bt/m（bt表示10ns）,快速以太网规定网络接口PI1Y的延迟不能超过2

2、5bt,I类中继器的任意两个端口的延迟不能超过70bt,II类屮继器（所有端口都是100BASE-TX）的任意两个端口的延迟不能超过46bt。根据以上计算，在保证能够完成冲突检测的前提下，5类电缆布线的长度可以大于100米。但是在电缆安装的吋候，必须符合EIA/TIA-568标准，它描述了接线箱和网络节点之间的电缆长度。这一段长度在以太网规范中定义为链段o100BASE-TX规范支持最大长度为100米的链段。就是说连接任意两个MDI的网线的长度不能大于100米。所以在100BASE-TX屮PHY的设计只要保证最大长度100米的应用。1000BASE-TX是IEEE802.3z标准，速

3、率为1000Mbit/s（lGbit/s）,最大电缆长度为100Xo1000Base-TX是基于四对双绞线，但却是以两对线发送，两对线接收（类似于1OOBase-TX的一对线发送一对线接收）。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆Z间的串扰就大大降低，同时其编码方式也相对简单。这种技术对网络的接口要求比较低，不需要非常复杂的电路设计，降低了网络接口的成本。但由于使用线缆的效率降低了（两对线收，两对线发），要达到1000Mbps的传输速率，要求带宽就超过100MHz,也就是说在五类和超五类的系统中不能支持该类型的网络。一定需要六类系统的支持。1.2网口特性1.2.1PHY与以太网的接口

4、（MDI）（媒介支持接口）PIIY二PHYSICALLAYERDEVICE即物理层器件。此规范中提到的PHY是指专用于以太网，支持IEEE802.3100Mbps物理层应用的收发器。即通过双绞线可使用在100Mbps（1OOBASE-TX）以太网的物理层器件。//双绞线//50104GNDBALUN丄102BALUN50卜IC-:RDMD1图一：典型PHY接口图TD=信号传输器outputRD二信号接收器inputBALUN=平衡器或隔离耦合变压器N二1:1同相双绞线=UTP5MDI=媒介支持接口50=CMOS电路匹配电阻75=UTP5耦合泻放电阻104=RC串联端接匹配电容102=

5、UTP5耦合能量泻放电容1.2.2工作原理典型的PIIY之间的连接主要由TD电路、阻抗匹配电路、BALUN.RJ45、UTP5、RD电路等儿部分组成。假设A+/-上输出正逻辑，则在BALUN前级产生顺时针方向的电流，后级感生逆时针方向电流。因BALUN的匝比为1：1,则前后级电压幅值相同；因BALUN的线圈属同名，则电流方向相反。经过双绞线传输后再经过一级BALUN转换，BALUN后级得到一个顺时针方向的电流。由于此级线圈属于电流源，线圈的上端电势高于下端，则B+/-上检测到正逻辑。A、TD电路输出差分信号，信号典型幅值在2.2-2.8vZ间（电压值根据参照的10BASE-T和1OO

6、BASE-TX也有一定差异）；A+>A-时,表示正逻辑（即1）,反之表示负逻辑（即0）。B、兀配电路是为了配合TD和RD电路的阻抗特性，最大程度避免因传输造成的共模骚扰和信号反射，所以采用lOOohm差分阻抗网络匹配。差分信号在TD和RD之间属于无损传输，即理想条件下A+/-的信号会100%传输到B+/-端，屮间没有电压降，只有传输的延时。由于实际非理想无损传输网络，T+t时刻输出端会不同程度的接收到由输入端反射回的T吋刻输出信号。若输出端接收到反射电压值超过输入门限阀值，会造成输出逻辑错误，则匹配电路在传输网络中非常关键。C、RD电路接收差分输入信号，逻辑关系同TD电路。D、双绞线

7、作为100BASE-TX协议下网络传输媒介，其中常规的种类有UTP3、UTP4、UTP5,UTP5最为常见。E、BALUN即不平衡变压器，其作用3、隔离MDI接口内部和外部信号；b、实现阻抗变换传递；c、通常网络端口使用的BALUN内部会集成一个4线的共模抑制电感，以减少传输线上的共模骚扰溢出；d、增加回波损耗。1.2.2.1PHY的MD1接口的要求PHY的MDI接口通过隔离变压器和RJ45后与网线相接，主要目的是为了实现电气隔离和对电磁干扰的屏蔽。在IE