Mi a célja egy Ethernet mágneses transzformátornak, és hogyan használják őket?
On február 13, 2021 by adminNekem azt mondták, hogy az Ethernet mágneses transzformátorokat használják a base-t Ethernet-hez, ha az átvitel hosszú kábelen keresztül történik. Mi a célja a transzformátornak? (jelszűrésre vagy erősítésre szolgál?)
Ezenkívül van egy áramköröm, amelyet egy 8 vezetékes (1000base-t) Ethernet konfigurációhoz használtak. Vajon ugyanez az áramkör működne egy 4 vezetékes (100base-t) konfiguráció esetén, ha csak az 1, 2, 3 csapokat csatlakoztatom & 6? ha igen, akkor a teljesítmény megegyezik-e a 8 vezetékes konfigurációval?
Sajnálom, ha esetleg nem vagyok koherens a kérdésemben, mivel nem ismerem túlságosan az Ethernet hardvert. .
PS Nem vagyok biztos abban, hogy az adatokat hogyan továbbítják Ethernet-en keresztül. Valamennyi differenciálpár (DA: 1. pins & 2, DB: 3. p div id = “51865a6d77”>
6, DC: 4-es csapok & 5, DD: 8-as csapok & 7) buszok, ahol az adatok mindkét irányban továbbíthatók (ellentétben az UART-val, ahol az RX-t csatlakoztatni kell a TX-hez)? és ha csak 2 párot használok, akkor csak DA-t és DB-t csatlakoztatnék? Van-e probléma a 4-es csatlakoztatásával is vezetékes eszköz egy olyan hálózathoz, amely 8 vezetéket használ?
Megjegyzések
- Segített valamilyen válasz? Ha igen, akkor el kell fogadnia a választ, hogy a a kérdés nem ‘ nem jelenik meg örökké, választ keresve. Alternatív megoldásként posztolhat és elfogadhatja t a saját válaszát.
Válasz
azt mondták, hogy az Ethernet mágneses transzformátorokat az base-t Ethernethez használják, ha az átvitel hosszú kábelen keresztül történik.
Mindig használatosak, nem csak akkor, ha “hosszú kábelen küldik”
Mi a transzformátor célja?
Az elsődleges cél a szigetelés. Jellemzően a jel kondicionálás részeként is használják őket, egy pár egyvégű meghajtót differenciál jellé alakítva az adáskor, és megadva a helyes közös módú feszültséget a vevő számára a vételkor. Ezért a transzformátorok eszközoldala általában középen csapolt.
Az elkülönítés nagyon jó ötlet olyan kommunikációs rendszerekben, amelyek sok hardvert kapcsolnak össze nagy területen. Nem akarja, hogy a hálózati vezeték vagy az eszközök hibáiból származó áramáram / feszültségek elterjedjenek a kommunikációs vezetékeken keresztül.
Alapvetően két lehetőség van a szigetelésre, az opto és a transzformátorra. A transzformátor szigetelésének van néhány fő előnyök: Először a jel teljesítménye átmegy a transzformátoron, ami azt jelenti, hogy nem kell áramellátást biztosítani a sorompó “elszigetelt” oldalára. Másodszor, a transzformátorok nagyon jól képesek differenciális jelek előállítására és fogadására, miközben nagy közös módú elutasítást biztosítanak, ez jó kombinációt jelent a sodrott páros vezetékekkel. Harmadszor, könnyebb a transzformátorok nagyfrekvenciás (más néven nagy sebességű) tervezését, mint az optocsatolók.
A transzformátor-csatolásnak vannak hátrányai, a transzformátorok nem működnek egyenáramnál, és a kis transzformátorok, amelyek jól működnek a magas frekvenciákon. alacsony frekvenciákon jól működnek, de ezt könnyedén kezelik az alacsony frekvenciákat elkerülő vonalkódolási rendszerek.
P.S. Nem vagyok biztos abban, hogyan továbbítanak adatokat az Ethernet-en keresztül. Valamennyi differenciálpár (DA: 1-es csapok & 2, DB: 3-as csapok & 6, DC: 4-es csapok & 5, DD: 8 pins )? és ha csak 2 párot használok, akkor csak DA-t és DB-t kötnék össze?
Ez az Ethernet verziójától függ. A 10BASE-T és a 100BASE-TX egy-egy párt használt mindkét irányba. Régebbi hardvereken manuálisan meg kellett győződnie arról, hogy az adó csatlakoztatva van-e a vevőhöz (szükség esetén keresztkábeleket használva), de a legújabb hardvereken általában az AUTO-MDIX van, amely automatikusan kitalálja.
Az 1000BASE-T mind a négy párot használja mindkét irányban, egyidejűleg visszhang-törlési technikák alkalmazásával a beérkezett adatok elválasztására az átvitt adatokról.
Úgy gondolom, hogy a 10GBASE-T is használ visszhangtörlési technikát, de nem vagyok benne posztív.
Van még probléma 4 vezetékes eszköz csatlakoztatásával egy olyan hálózathoz, amely 8 vezetéket használ?
A legtöbb eszköz alacsonyabb sebességű üzemmódokat támogat, de nem mindegyiket. A konverterek általában csak egy sebességet támogatnak a csavart érpáron. Azok az eszközök, amelyek támogatják a 10GBASE-T-t, általában az 1000BASE-T-t is támogatják, de csak néha támogatják a 100BASE-TX-t, az afaict pedig soha nem támogatják a 10BASE-T-t.
Megjegyzések
- Az xGBASE-T ugyanazt a visszhangtörlést használja hibridek által, amelyet az 1000BASE-T vezetett be.
Válasz
Az Ethernet mágneses transzformátort az Ethernet szabvány előírja. Megtalálja ezt a kérdést: “ Miért vannak mágnesesen összekapcsolva az Ethernet / RJ45 aljzatok? ” a Electrical Engineering SE .
Az UTP kábelezési specifikációk négypáros kábelt igényelnek. A 10BASE-T és a 100BASE-TX a párok közül kettőt használ, egy adási és egy vételi párost, míg az 1000BASE-T mind a négy párra szükség van, mind egyszerre továbbítanak és fogadnak. Ha csak két páron próbálja futtatni az 1000BASE-T-t, akkor az egyeztetni fog a 100BASE-TX céggel.
Megjegyzések
- Amikor azt mondtad, hogy ” míg az 1000BASE-T mind a négy párra szükség van, mind egyszerre továbbítanak és fogadnak “, arra gondoltál, hogy mind a 4 pár képes működni mint TX vagy RX egyidejűleg, ellentétben a 10 / 100base-t-vel, ahol a tx és az rx meghatározott pároknak van szentelve? Az én esetemre csak 4 vezeték (2 pár) van a 100base-t készülékemből. Nem számít, hogy csatlakoztatom őket az 1., 2., 3. csapokhoz & 6, vagy összekapcsolhatom őket más párokkal? Végül működne-e az 1000base-tx transzformátor áramköre a 100base-tx esetében? Sok áramkört találtam az interneten, és összezavarodtam tőle.
- Úgy értem, hogy az 1000BASE-T mind a négy párját egyszerre küldi és fogadja. A 10BASE-T és a 100BASE-TX egyaránt használja az 1., 2., 3. és 6. tűt, és ezeket egy sodrott párral kell összekötni az 1-2, a másik sodrott párral pedig a 3-6. A sodrott pár felosztása nem fog megfelelően működni. Ha nem tudta a fentieket ‘, akkor komolyan kétlem, hogy létrehozhat-e saját Ethernet-interfészeket, ezért nem kellene ‘ aggódnia a transzformátorok. Ha mégis saját Ethernet interfészeket szeretne létrehozni, akkor tegye fel kérdéseit a villamosmérnöki munkáról .
Válasz
A transzformátor elsősorban a DC közös módú jelek leválasztására szolgál, amint azt más válaszok kifejtették, és biztosítja a gyakorlati adathálózatokban szükséges elektromos leválasztást is ( szemben azzal, hogy a teljes hálózatot futtatja a padján, például mind ugyanabból a hosszabbító szalagból táplálva). A transzformátor gyártója közli, hogy az IEEE 802.3 mely szabványnak felel meg. Általában az 1GBASE-T transzformátorai egészen a 10MBASE-T sebességig működhetnek, és úgy tűnik, hogy a 10GBASE-T transzformátorok hasonló teljesítményt nyújtanak, de nem garantálja egyenesen, hogy egy 10GBASE-T transzformátor pl. 100BASE -T PHY chip, mivel néhány kulcsparaméter megváltozott.
De bizonyára legalább elméletileg lehetséges például 10M / 100M / 1G / 10G BASE-T digitális jelfeldolgozó láncot megtervezni egy FPGA-ban (vagy egy modern GPU-t, vagy ASIC-t), csatolja egy 800MS / S sebességgel működő és 10GBASE-T mágneseket használó A / DD / A előtérbe, és legyen olyan megoldása, amely megfelel a 10M és 10G közötti sebességnek – több mint 3 nagyságrenddel . De a valóságban senki nem tervez ilyen ” szélessávú ” digitális feldolgozási láncokat, mivel felesleges erőfeszítéseket jelent, mivel a 10G portok annyira drágák, hogy bármi lassabb bedugása beléjük, totális pénzkidobás. A 10G PHY általában csak gigabites sebesség lesz, gyakran nem is 1G, hanem magasabb: 2,5G, 5G és 10G. Némelyik csak 10G-s!
A csavart érpárú Ethernet 1 GB-os sebességen és azon túl is működik, mint az analóg telefonrendszerek: egyetlen párral lehet egyszerre mindkét irányba továbbítani az adatokat. Az analóg telefonrendszereknek egyetlen differenciál van ” hurok “: nem arról van szó, hogy az egyik vezeték továbbítana, a másik pedig fogadna. zárt áramkör, amely egyszerre két irányban működik. Azon az elven működik, hogy a küldő rendelkezik minden információval, amely szükséges ahhoz, hogy elnyomja a saját jelét attól, amit a huroktól kap.
A kapcsolat mindkét vége adó és vevő egyaránt. Az átvitt jel az áramkörön már meglévő jelre kerül. Ezután a vevő megméri ezt az összesített jelet, és kivonja belőle a saját továbbított jelét. Maradt az, amit a kapcsolat többi adója továbbított. Mivel az ilyen kapcsolatok általában pontról pontra irányulnak, ha levonja a saját adását a vett jelből, akkor marad a másik továbbított jel a távolból a vonal vége.
Az átadott jel kivonását a teljes fogadott jelből el kell végezni, függetlenül attól, hogy gigabites Ethernet-ről vagy kétvezetékes telefonvonalról beszélünk. Telefonvonalakon a jelek lassúak elég, hogy egy hibridnek nevezett passzív eszköz – lényegében egy végződésű transzformátor – képes legyen megfelelően teljesíteni.Ilyen hibridek vannak jelen az analóg telefonokban és más egyszerű telefonkészülékekben. A transzformátor alapú megközelítés nem működik nagyon jól, ha pl. Geostacionárius késések vannak jelen, és nem elegendő a nagy sebességű modemekhez, és így még a telefonvonalakon működő modemeknek is meg kell valósítaniuk a ” hibrid ” a digitális tartományban. Még mindig transzformátort használnak az izoláláshoz, és hibrid módon is összekapcsolhatják, de ennek a transzformátornak a teljesítménye önmagában nem megfelelő.
Amint összességében olcsóbbá vált a digitális jeleken dolgozni, mikrogrammos chipekkel, nem pedig hibrid transzformátorként ismert vas- és rézdarabok készítésével és szállításával (amelyek egyenként meghaladják a számítógép összes félvezető chipjét, kombinálva), a hangtelefon-hálózatokban a hibrid funkcióját digitális jelfeldolgozással valósították meg. Például: az alacsony ARM M0 mikrovezérlő elegendő számítási kapacitással rendelkezik ahhoz, hogy egy adaptív telefonhibridet kiválóan teljesítsen a szoftverben, és annak gyártása sokkal kevesebb erőforrást használ fel, mint egy telefonos hibrid transzformátor gyártása. Vannak olyan előnyei, hogy a modern technológia könnyű, és túlmutat a puszta kényelemen. Még mindig létezik egy könnyebb, egyszerűbb transzformátor, hogy a telefonvonalat feszültségátmeneteivel el lehessen szigetelni az áramkör viszonylag érzékeny többi részétől.
Mint az adatsebesség növekszik, így növekszik az a számítási kapacitás is, amely szükséges az átvitt és fogadott adatok ezen elválasztásának elvégzéséhez, és ahhoz, hogy alkalmazkodni tudjon a kábelgyár hibáihoz (pl. minden csatlakozó / aljzat vagy törés visszhangot vált ki!). Tehát, mire megnéz egy 10 GBASE-T PHY chipet, körülbelül annyi tranzisztorral rendelkezik, mint a Pentium III (Katmai): ~ 10 millió. Természetesen ennek a tranzisztoros költségvetésnek csak egy része kerül közeli és távoli visszhang visszavonásra és kiegyenlítésre, de ez még mindig nem jelentéktelen darab. A pl. Broadcom által készített blokkdiagramokból becsülhető, jó 1 / 10-1 / 3. A chip csak ezzel foglalkozik (én nem foglalkozom ilyen chip tervezéssel, és nincsenek kéznél alapszabályai szűkebb becsléshez). Az echo törléséhez és az út kiegyenlítéséhez használt digitális szűrők hossza kb. 100-1000T (csapok). Ez azt jelenti, hogy a PHY-nek néhány ezer 10-12 bites szorzást és összeadást kell végeznie minden mintavételi periódusonként, csak hogy az elválasztott jeleket elválassza a vett jelektől, és kiegyenlítse a kábelrendszer hibáit; és 800 MB minta szükséges a 10GBASE-T futtatásához. Tehát 1TMAC / s sorrendről beszélünk (ez egy Tera MAC / s, vagy egymillió millió szorzás és összeadás másodpercenként).
Ezt egy modern GPU-val lehet utánozni. Ami a perspektívát illeti: egy korai Intel HD Graphics platform 2010-től talán 0,03TMAC / s-ot képes teljesíteni. A 2013-ban bemutatott Intel Iris Graphics körülbelül 1TMAC / s-ot félig pontosan képes kezelni – és nagyjából elegendő kapacitással rendelkezik a kiegyenlítés és az echo törléshez egy egyetlen 10GBASE-T adó-vevőhöz. Ez csak azért van, hogy ” tiszta ” digitalizált jeleket kapjon, amelyeket Ön még mindig demodulálnunk, dekódolnunk, dekódolnunk és hibajavítanunk kell (és fordítva kell megtennünk az átvitel során). Úgy gondolom, hogy ez könnyen megfelel néhány száz GFLOP / s egyenértékűnek, bár jó része nem lebegőpontos, hanem párhuzamos bitműveletek és gyors memóriakeresés.
Félretéve: kettőnél több adó lehet elosztva a vonal mentén, amennyiben a jelek különben külön lehetne választani. A műholdas helymeghatározó rendszerek ezzel foglalkoznak: az összes GPS műhold azonos frekvencián küld, de a jelek mindegyikét másképp kódolják, így ha egy olyan kódot használunk, amely az egyik műhold adatait dekódolja, akkor az összes többi műhold jele zajokká válik. amely elválasztható a hasznos adatoktól. Ezt nevezzük kódosztásos multiplexelésnek. De ez valóban félreértés volt, mivel a GPS csak egyirányú: a jeladók a műholdak, a ” GPS-eszközök pedig ” mint a telefonok csak vevők. A GPS-frekvencián történő továbbítás megkísérlésével legális melegvízbe kerül, és manapság meglehetősen gyorsan erre törekszik (ne feledje, hogy teljesen értelmetlen: a műholdak nem hallgatnak rád!).
De elvileg használhatna kódosztásos multiplexelést pl dobjon több 10 GBit / s egyenértékű PHY-t egyetlen ” éterre ” – pl. balunokkal kapcsolja össze ezeket a PHY-kat egy jó öreg thinnet 75 Ohm koaxra. Ezután tegyük fel, hogy mindegyik PHY csak 10MBit / s sebességű adásra korlátozódik. Több tucatnyi is lehet, amelyek mind egyszerre továbbítanak, különböző kódparaméterek használatával, és mindegyik azonnal hallja az összes többit, és produkál a 10MBit / s adatfolyam bármilyen mástól érkezett – valójában egy egyedi 10GBASE-T PHY erőforrásaival sok ilyen adást képes egyszerre dekódolni.Tehát a modern technológiával egy ” jó öreg ” 75 ohmos koax 10MBit Ethernet-t át lehet állítani a TDMA-ról a CodeDMA-ra (nem a CDMA-ra! !) és engedélyezzék az ütközésmentes hálózati szegmenseket, amelyekben a csomópontok száma jellemzően jelen van azokon a szakaszokon (néhánytól néhány tucatig). Egyetlen koaxistól nem lehetne teljes 10 GBit / s sávszélességet elérni, de úgy gondolom, hogy 1-3 GBit / s lenne lehetséges … minden hálózati kártyával ezer Cray-1 gép számítási erőforrásait felhasználva. Most már mindannyian tudjátok, miért nem volt kódosztásos multiplex Ethernet a 80-as években – ez meglehetősen elemi: a Cray-1 gyártási futtatása körülbelül 100 egység volt. Ha körülbelül 2000 darabot készítettek volna belőlük, akkor mindegyik 1000-et használhatná egy CodeDMA 10BASE-T csomópont összeállításához, hogy mindezt bemutassa. Szintén – akkor a szükséges ADC-k és DAC-ok többnyire fikciónak számítottak, ezért a megvalósítást lassabb átalakítókkal kell végrehajtani, köztes frekvencia-transzlációval, és a digitális feldolgozásnak újra kell fordítania az alsávokat szélessávú alapsávú idősorokba formátumban, majd onnan az adó oldalon. De természetesen a korlátozó tényező a szuperszámítógépek alacsony rendelkezésre állása volt, vigyázzon 🙂 Igen, az optikai FFT-t talán fel lehetne használni ezeknek a FIR-szegmenseknek a megvalósításához. De még a 80-as években ez meglehetősen titkos dolog volt 🙂
Vélemény, hozzászólás?