¿Por qué los zócalos Ethernet / RJ45 están acoplados magnéticamente?

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Como dice realmente el título, ¿por qué los sockets Ethernet deben estar acoplados a mag? Tengo un conocimiento básico de la electrónica, pero sobre todo, no puedo encontrar los términos de búsqueda adecuados para buscar en Google correctamente.

    
pregunta slugonamission 08.03.2012 - 23:14

4 respuestas

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La respuesta correcta es porque la especificación de Ethernet lo requiere .

Aunque no lo haya preguntado, otros pueden preguntarse por qué se eligió este método de conexión para ese tipo de Ethernet. Tenga en cuenta que esto se aplica solo a las variedades de punto a punto de Ethernet, como 10base-T y 100base-T, no a la ethernet original o a ThinLan ethernet.

El problema es que Ethernet puede admitir recorridos bastante largos, por lo que los equipos en diferentes extremos pueden alimentarse desde sucursales distantes de la red de distribución de energía dentro de un edificio o incluso edificios diferentes. Esto significa que puede haber un desplazamiento de tierra significativo entre los nodos de Ethernet. Este es un problema con esquemas de comunicación de referencia a tierra, como RS-232.

Hay varias formas de tratar las compensaciones en tierra en las líneas de comunicaciones, siendo las dos más comunes el optoaislamiento y el acoplamiento de transformadores. El acoplamiento de transformador fue la elección correcta para Ethernet, dado los intercambios entre los métodos y lo que Ethernet estaba tratando de lograr. Incluso la versión más antigua de Ethernet que usó el acoplamiento de transformador se ejecuta a 10 Mbit / s. Esto significa que, como mínimo, el canal general debe admitir señales digitales de 10 MHz, aunque en la práctica con el esquema de codificación utilizado realmente necesita el doble. Incluso una onda cuadrada de 10 MHz tiene niveles que duran solo 50 ns. Eso es muy rápido para los optoacopladores. Hay medios de transmisión de luz que van mucho más rápido que eso, pero no son baratos o simples en cada extremo como lo son los transformadores de pulso de Ethernet.

Una desventaja del acoplamiento del transformador es que la CC se pierde. En realidad no es tan difícil de tratar. Usted se asegura de que toda la información sea transportada por modulación lo suficientemente rápido como para que pase a través de los transformadores. Si observa la señalización de Ethernet, verá cómo se consideró esto.

Los transformadores también tienen buenas ventajas, como el rechazo de modo común muy bueno. Un transformador solo "ve" la tensión a través de sus devanados, no la tensión común a la que ambos extremos del devanado son accionados simultáneamente. Obtienes un extremo frontal diferencial sin un circuito deliberado, solo física básica.

Una vez que se decidió el acoplamiento del transformador, fue fácil especificar un alto voltaje de aislamiento sin crear una gran carga. Hacer un transformador que aísle el primario y el secundario en unos pocos 100 V ocurre prácticamente a menos que intente no hacerlo. Hacerlo bueno a 1000 V no es mucho más difícil ni mucho más caro. Dado que Ethernet puede usarse para comunicarse entre dos nodos controlados activamente a voltajes significativamente diferentes, no solo para tratar unos pocos voltios de desplazamiento de tierra. Por ejemplo, está perfectamente bien y dentro del estándar tener un nodo montado en una fase de línea eléctrica con el otro referenciado al neutral.

    
respondido por el Olin Lathrop 09.03.2012 - 01:25
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  1. Aislamiento. Entonces, si el cable está en cortocircuito a un alto voltaje, su placa no explotará.
  2. Es necesario ya que el otro extremo puede tener un terreno diferente. Ese es un caso específico de aislamiento, pero también se requiere en el funcionamiento normal.
respondido por el Brian Carlton 09.03.2012 - 00:34
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El aislamiento es una muy buena idea para los sistemas de comunicaciones que están vinculando gran cantidad de hardware diferente en un área amplia. No desea que la corriente / voltaje de falla en el cableado o dispositivos de la red eléctrica se extiendan a su cableado de comunicaciones.

Hay básicamente dos opciones para aislamiento, opto y transformador. El aislamiento del transformador tiene un par de ventajas importantes. En primer lugar, la señal de alimentación pasa a través del transformador, lo que significa que no necesita obtener una fuente de alimentación para el lado "aislado" de la barrera. En segundo lugar, los transformadores son muy buenos para generar y recibir señales diferenciales mientras proporcionan un alto rechazo en modo común, lo que los convierte en una buena combinación con cableado de par trenzado. En tercer lugar, es fácil diseñar transformadores para alta frecuencia (también conocida como alta velocidad) que los optoacopladores.

El acoplamiento del transformador tiene algunos inconvenientes, los transformadores no funcionan en CC y los pequeños transformadores que funcionan bien en altas frecuencias no funcionan tan bien en bajas frecuencias, pero esto se resuelve fácilmente a través de esquemas de codificación de líneas que evitan las bajas frecuencias.

    
respondido por el Peter Green 30.04.2016 - 06:16
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Una función perfecta más importante que a menudo se olvida es la coincidencia de impedancias:

El transformador de señal hace coincidir la impedancia lateral PHY (typ 100 Ohm diff) con la impedancia lateral de la línea (typ 150 Ohm diff).

ALGUNA CLARIFICACIÓN después del comentario de Kevin:

desde aquí :

  

Algunos nombres para diferentes tipos de cables:

     
  • UTP = Cable de 4 pares trenzado sin blindaje (equilibrado), 100 ohmios
  •   
  • STP = Cable de 2 pares blindado / laminado / trenzado general con blindaje individual, 150 ohmios
  •   
  • FTP = Cable de 4 pares blindado con lámina de aluminio, 100 ohmios
  •   
  • ScTP = Cable blindado general de lámina / trenza, 100 o 120 ohmios
  •   

Además, los valores de UPT de 100 ohmios y STP de 150 ohmios se mencionan en la Norma como medio --- vea IEEE 802.3, sub-cláusula 24.1.2, artículo d).

Por lo tanto, es claro que el transformador de señal hace coincidir la impedancia del lado PHY (tipo 100 ohmios) con la impedancia del lado de la línea (puede ser diferente) .

    
respondido por el alex 25.03.2015 - 19:34

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