在以太網(wǎng)中,隔離變壓器有什么意義?
網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器到底是什么作用呢,可不可以不接呢。從理論上來說,是可以不需要接變壓器,直接接到RJ45上,也是能正常工作的。但是呢,傳輸距離就很受限值,當(dāng)接到不同電平網(wǎng)口時(shí),也會(huì)有影響。而且外部對(duì)芯片的干擾也很大。當(dāng)接了網(wǎng)絡(luò)變壓器后,它主要用于信號(hào)電平耦合。
其一,可以增強(qiáng)信號(hào),使其傳輸距離更遠(yuǎn);
其二,使芯片端與外部隔離,抗干擾能力大大增強(qiáng),而且對(duì)芯片增加了很大的保護(hù)作用(如雷擊);
其三,當(dāng)接到不同電平(如有的PHY芯片是2.5V,有的PHY芯片是3.3V)的網(wǎng)口時(shí),不會(huì)對(duì)彼此設(shè)備造成影響。
任何CMOS制程的芯片工作的時(shí)候產(chǎn)生的信號(hào)電平總是大于0V的(取決于芯片的制程和設(shè)計(jì)需求),PHY輸出信號(hào)送到100米甚至更長(zhǎng)的地方會(huì)有很大的直流分量的損失。而且外部網(wǎng)線直接和芯片相連的話,電磁感應(yīng)(打雷)和靜電,很容易造成芯片的損壞。
再就是設(shè)備接地方法不同,電網(wǎng)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致雙方的0V電平不一致,這樣信號(hào)從A傳到B,由于A設(shè)備的0V電平和B點(diǎn)的0V電平不一樣,這樣可能會(huì)導(dǎo)致很大的電流從電勢(shì)高的設(shè)備流向電勢(shì)低的設(shè)備。
下面簡(jiǎn)單介紹一下隔離變壓器的工作原理:
共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí)的信號(hào)流向:
當(dāng)共模信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器時(shí),由于線圈兩端的電壓極性相同,不會(huì)形成電流。故不會(huì)將共模信號(hào)傳遞至次級(jí)線圈。但是線圈間的耦合電容Cww為共模信號(hào)的傳遞提供了通路:
隔離變壓器的共模信號(hào)抑制
為了防止主級(jí)線圈上的共模信號(hào)傳遞至次級(jí)線圈,在主級(jí)線圈中添加中心抽頭為共模信號(hào)的泄放提供通路,(大部分時(shí)候中心抽頭增加濾波電路并不能很好的抑制共模干擾信號(hào),因此很多工程師會(huì)選擇帶共模電感的隔離變壓器,或者在網(wǎng)口差分信號(hào)走線上預(yù)留共模電感的位置):
結(jié)論:以太網(wǎng)設(shè)計(jì)中隔離變壓器在滿足功能(差分信號(hào)傳輸)前提下,不僅能對(duì)后端電路起到抗擾防護(hù)作用,還能抑制共模輻射噪聲。因此隔離變壓器是以太網(wǎng)口的標(biāo)配設(shè)計(jì)。
變壓器如何作為晶體管的放大器使用?
音響發(fā)燒圈中有一個(gè)說法,認(rèn)為膽機(jī)的聲音柔和耐聽是由于使用了輸出變壓器的緣故,從硅鋼片的磁滯回線也可得出相同結(jié)論。無獨(dú)有偶,世界馳名麥景圖是一個(gè)生產(chǎn)音頻功率放大器的老牌工廠。該廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)電子管功率放大器和晶體管功率放大器有口皆碑。其晶體管功放均采用特制的高質(zhì)量自耦式輸出變壓器。使普通的晶體管功率放大器件產(chǎn)生了甜美耐聽的音色。輸出變壓器功不可沒。
筆者受此啟發(fā)。用家里的一臺(tái)晶體管功放做實(shí)驗(yàn)。將一個(gè)聲道的音箱線斷開。串聯(lián)一只擴(kuò)音機(jī)用功率10W,次級(jí)阻抗8Ω的線間變壓器。用一個(gè)聲道做實(shí)驗(yàn)有利于比較。開機(jī)試聽。
加接線間變壓器的這只音箱的聲音有很大的變化,聲音柔和度與電子管功放音色相近,低音定位和力度更佳,非常耐聽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。在晶體管功放中用變壓器做輸出。的確能夠改善音色。于是筆者參照有關(guān)資料。實(shí)驗(yàn)制作了幾臺(tái)用變壓器做輸出的晶體管、集成電路和場(chǎng)效應(yīng)功率管放大器。聲音各有千秋。既有和膽機(jī)相近的音色,又有晶體管功率放大器效率高的特點(diǎn)?,F(xiàn)寄來制作文章一篇。希望貴報(bào)介紹給音響發(fā)燒友,望同年代的同好指正。功放電路見圖1。
元件基本上都是我國(guó)電子軍工企業(yè)換代淘汰下來的,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉。其中的輸入、輸出和電源變壓器對(duì)整機(jī)性能有舉足輕重的影響,筆者用重料自繞的。
輸入變壓器
采用22mm×32mmEI型商硅片鐵芯,片厚0.35mm。初級(jí)用φ0.21mm漆包線繞1500匝,次級(jí)用φ0.23 mm漆包線繞190匝×2。由于有單向直流通過。硅鋼片順插。用厚0.15mm的牛皮紙墊在E、I片之間作為氣隙,避免磁飽和。由于晶體管的供電電壓很低,筆者采用亂繞法。初級(jí)繞完后墊兩層牛皮紙?jiān)倮@次級(jí),次級(jí)雙線并繞,接線時(shí)注意同名端,見圖2。
輸出變壓器
采用30mm×50mm EI型大窗口高硅片鐵芯,窗口高53mm,窗口和邊柱的寬度均為19mm.見圖3,片厚0_35mm,初級(jí)用φ0.86mm漆包線繞250匝×2,次級(jí)用φ0.90 mm漆包線繞350匝,硅鋼片交叉插不留氣隙。骨架從中心用隔板一分為二。分別繞制推挽兩個(gè)線包。有利于對(duì)稱性和減少分布電容。連接時(shí)注意同名端,見圖4。
電源變壓器
功率200W,采用45mmx60mmEI型高硅片鐵芯。片厚O.50mm,初級(jí)用φ0.77mm漆包線繞570匝,次級(jí)用φ1.30 mm漆包線繞74匝。
組裝
兩只3AD18功率管和兩只3AD18電源調(diào)整管分別要加100mm×200mm,厚2.5mm的鋁板散熱。安裝時(shí)注意管殼和鋁板之間的絕緣處理。電路分為主板和電源板兩塊??筛鶕?jù)條件自己繪制。散熱板也安裝在電路板上。各變壓器根據(jù)電路圖就近安裝。
調(diào)試
調(diào)整BGl基極1.8KΩ電阻,使BG1靜態(tài)電流為2.5—3mA,集電極電雎4V.調(diào)整BG2基極470n電阻。使BG2靜態(tài)電流為50—55mA,集電極電壓18v,BG3、BG4靜態(tài)電流為0,集電極電壓24V。
試聽
經(jīng)測(cè)試,本機(jī)輸出功率25W,頻率響應(yīng)30~10000Hz。直接從CD機(jī)接入音頻信號(hào),用該功放推動(dòng)一對(duì)88dB的三分頻音響。低音渾厚有力,音質(zhì)純凈,優(yōu)美柔和,十分耐聽,有興趣的發(fā)燒友不妨一試。不會(huì)使你失望的。但與電子管功率放大器相比較,高音部分要欠缺一些。畢竟3AD18的特征頻率較低。為什么不用特征頻率高的3DD型硅三極管呢?因?yàn)殒N管比硅管的聲音噯和。要好聽得多。