CN101931538A - 电容器耦合电路及以太网网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种电容器耦合电路及以太网网络设备，该电容器耦合电路包括分别串接于RJ-45接口的四条差分线上的四个电容器，采用电容器耦合方式替代磁耦合方式来进行以太网网络差分信号传输的任务，克服了现有的磁耦合电路的信号传输低频特性差、信号传输过程存在能耗损失以及磁耦合电感体积大、一致性参数差、定制专用特性强，交货周期长，成本高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及以太网信号传输技术，尤其涉及一种电容器耦合电路及以太网网络设备。
背景技术
现有技术中RJ-45接口上的以太网网络差分数据要通过磁耦合滤波电路才能与网络设备的物理层驱动之间进行通讯，这个磁耦合滤波电路是数据通讯的桥梁，这项技术从以太网网络产品诞生一直沿用至今，其技术特征就是利用电磁转换来传输以太网网络中的差分数据。发明人在实施本发明过程中，发现采用现有的磁耦合滤波电路进行RJ-45接口上的网络差分数据传输至少存在如下技术问题：1、信号低频特性差；2、在电磁转换的过程中存在一定的能耗损失；3、磁耦合电路中的核心元件耦合电感的主要原材料较多的采用绝缘铜导线（如：漆包线等），而且大部份耦合电感还离不开高碳产物磁芯，价格比较昂贵；另外小体积或绕线复杂的耦合电感，至今还需要手工生产，这使得耦合电感存在一致性参数差、体积相对较大、定制专用特性强、交货周期长、成本高等问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种以太网电容器耦合电路及以太网网络设备，采用该电容器耦合电路代替磁耦合滤波电路可解决传输信号低频特性差、存在能耗损失以及成本较高的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电容器耦合电路，用于在以太网网络设备的RJ-45接口与物理层驱动模块之间进行网络差分信号的电容耦合传输，所述电容器耦合电路包括：
串接于以太网网络设备的RJ-45接口的第一差分线上的第一电容、串接于所述RJ-45接口的第二差分线上的第二电容、串接于所述RJ-45接口的第三差分线上的第三电容和串接于所述RJ-45接口的第四差分线上的第四电容；
以及，与所述第一差分线对应的第一电感、与所述第二差分线对应的第二电感、与所述第三差分线对应的第三电感、与所述第四差分线对应的第四电感、第五电容、第一电阻、第二电阻以及电源；其中所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感以及所述第四电感的一端均接于所述电源，另一端分别接于与其对应的差分线上；所述电源通过所述第五电容接地；第一电阻跨接于所述第一差分线及所述第二差分线之间；第二电阻跨接于所述第三差分线及所述第四差分线之间。
还提供了一种以太网网络设备，包括用于提供网络差分信号的RJ-45接口，以及所述网络设备的物理层驱动模块，所述RJ-45接口与所述物理层驱动模块之间还包括：
用于在所述RJ-45接口与所述物理层驱动模块之间进行网络差分信号的电容耦合传输的电容器耦合电路。
上述技术方案至少具有如下有益效果：
本发明实施例的以太网电容器耦合电路及以太网网络设备，采用电容器耦合方式替代磁耦合方式来进行以太网网络差分信号传输的任务，克服了现有的采用磁耦合电路的低频特性差、信号传输过程存在能耗损失以及磁耦合电感体积大、一致性参数差、定制专用特性强，交货周期长，成本高等问题。
附图说明
图1是本发明实施例的电容器耦合电路的电路图；
图2是本发明实施例的以太网网络设备的框图。
具体实施方式
下面结合图示，对本发明实施例的电容器耦合电路及以太网网络设备作详细介绍。
图2为本发明以太网网络设备的一实施例的原理框图，具体的网络设备可以为以太网集线器、以太网交换机、以太网路由器或以太网网卡等网络设备。
如图所示这种以太网网络设备包括用来连接以太网网络中的双绞网线端子、用于提供网络差分信号的RJ-45接口1和该网络设备的物理层驱动模块2，在RJ-45接口1与物理层驱动模块2之间还包括一电容器耦合电路3，该电容器耦合电路3用于在RJ-45接口1与物理层驱动模块2之间进行网络差分信号的电容耦合传输。该电容器耦合电路3可替代磁耦合电路来实现以太网网络差分数据传输任务，同时解决了磁耦合电路的低频特性差、信号传输过程存在能耗损失以及磁耦合电感体积大、一致性参数差、定制专用特性强，交货周期长，成本高等问题。
下面参照图1对电容器耦合电路3进行详细的介绍。
图1中所示的电容器耦合电路3用于在以太网网络设备的RJ-45接口1与物理层驱动模块2之间进行网络差分信号的电容耦合传输，其中电容器耦合电路3包括：
第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4；第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2以及电源AVCC。
其中，第一电容C1串接于RJ-45接口1的第一差分线上，一端接于RJ-45接口1的数据发送正端TX+，另一端与物理层驱动模块2相连接；第二电容C2串接于RJ-45接口1的第二差分线上，一端接于RJ-45接口1的数据发送负端TX-，另一端与物理层驱动模块2相连接；第三电容C3串接于RJ-45接口1的第三差分线上，一端接于RJ-45接口1的数据接收正端RX+，另一端与物理层驱动模块2相连接；第四电容C4串接于RJ-45接口的第四差分线上，一端接于RJ-45接口1的数据接收负端RX-，另一端与物理层驱动模块2相连接。第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4用于实现网络差分信号的电容耦合传输，同时也具有电源隔离的功效。
其中，第一电感L1一端接于第一差分线，另一端与电源AVCC相连接；第二电感L2一端接于第二差分线，另一端与电源AVCC相连接；第三电感L3一端接于第三差分线，另一端与电源AVCC相连接；第四电感L4一端接于第四差分线，另一端与电源AVCC相连接。电源AVCC通过第五电容C5接地；第一电阻R1跨接于第一差分线及第二差分线之间，第一电阻R1一端接于第一电感L1和第一差分线的交接点上，另一端接于第二电感L2和第二差分线的交接点上；第二电阻R2跨接于第三差分线及第四差分线之间，第二电阻R2一端接于第三电感L3和第三差分线的交接点上，另一端接于第四电感L4和第四差分线的交接点上。第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2以及电源AVCC可用于实现端口供电和信号选频的功能。
进一步地，电容器耦合电路3还包括：第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7和第八电感L8。第五电感L5串接于第一差分线上，一端与第一电容C1相连接，另一端接于第一电感L1和第一差分线的交接点上；第六电感L6串接于第二差分线上，一端与第二电容C2相连接，另一端接于第二电感L2和第二差分线的交接点上；第七电感L7串接于第三差分线上，一端与第三电容C3相连接，另一端接于第三电感L3和第三差分线的交接点上；第八电感L8串接于第四差分线上，一端与第四电容C4相连接，另一端接于第四电感L4和第四差分线的交接点上。第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7和第八电感L8分别与第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4串联相接，可以实现LC滤波的作用。
进一步地，电容器耦合电路3还包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第六电容C6。其中第三电阻R3一端接于所述RJ-45接口1的第一参考端REF1和第二参考端REF2，另一端通过第六电容C6接地；第四电阻R4一端接于所述RJ-45接口1的第三参考端REF3和第四参考端REF4，另一端通过第六电容C6接地。
本发明实施例的电容器耦合电路使用的核心元件为电容器，这种电容器很容易购买，并且很早就实现了机械化批量生产，因此成本非常低廉。电容器耦合电路的成本仅为磁耦合电路的几分之一甚至几十分之一，不仅经济效益可观，同时还能降低对铜、磁芯这些高能耗产品的需求量，符合现在所倡导低碳，节能环保的要求。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电容器耦合电路，其特征在于，用于在以太网网络设备的RJ-45接口与物理层驱动模块之间进行网络差分信号的电容耦合传输，所述电容器耦合电路包括：
串接于所述RJ-45接口的第一差分线上的第一电容、串接于所述RJ-45接口的第二差分线上的第二电容、串接于所述RJ-45接口的第三差分线上的第三电容和串接于所述RJ-45接口的第四差分线上的第四电容；
以及，与所述第一差分线对应的第一电感、与所述第二差分线对应的第二电感、与所述第三差分线对应的第三电感、与所述第四差分线对应的第四电感、第五电容、第一电阻、第二电阻以及电源；其中所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感以及所述第四电感的一端均接于所述电源，另一端分别接于与其对应的差分线上；所述电源通过所述第五电容接地；第一电阻跨接于所述第一差分线及所述第二差分线之间；第二电阻跨接于所述第三差分线及所述第四差分线之间。
2.如权利要求1所述的电容器耦合电路，其特征在于，所述电容器耦合电路还包括串接于第一差分线上的第五电感、串接于第二差分线上的第六电感、串接于第三差分线上第七电感和串接于第四差分线上第八电感。
3.如权利要求1所述的电容器耦合电路，其特征在于，所述电容器耦合电路还包括第三电阻、第四电阻、第六电容；其中第三电阻一端接于所述RJ-45接口的第一参考端和第二参考端，另一端通过第六电容接地；第四电阻一端接于所述RJ-45接口的第三参考端和第四参考端，另一端通过第六电容接地。
4.一种以太网网络设备，包括用于提供网络差分信号的RJ-45接口，以及所述网络设备的物理层驱动模块，其特征在于，所述RJ-45接口与所述物理层驱动模块之间还包括：
用于在所述RJ-45接口与所述物理层驱动模块之间进行网络差分信号的电容耦合传输的电容器耦合电路。
5.如权利要求4所述的以太网网络设备，其特征在于，所述电容器耦合电路包括：
串接于所述RJ-45接口的第一差分线上的第一电容、串接于所述RJ-45接口的第二差分线上的第二电容、串接于所述RJ-45接口的第三差分线上的第三电容和串接于所述RJ-45接口的第四差分线上的第四电容；
以及，与所述第一差分线对应的第一电感、与所述第二差分线对应的第二电感、与所述第三差分线对应的第三电感、与所述第四差分线对应的第四电感、第五电容、第一电阻、第二电阻以及电源；其中所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感以及所述第四电感的一端均接于所述电源，另一端分别接于与其对应的差分线上；所述电源通过所述第五电容接地；第一电阻跨接于所述第一差分线及所述第二差分线之间；第二电阻跨接于所述第三差分线及所述第四差分线之间。
6.如权利要求4所述的以太网网络设备，其特征在于，所述电容器耦合电路还包括串接于第一差分线上的第五电感、串接于第二差分线上的第六电感、串接于第三差分线上第七电感和串接于第四差分线上第八电感。
7.如权利要求4所述的以太网网络设备，其特征在于，所述电容器耦合电路还包括第三电阻、第四电阻、第六电容；其中第三电阻一端接于RJ-45接口的第一参考端和第二参考端，另一端通过第六电容接地；第四电阻一端接于RJ-45接口的第三参考端和第四参考端，另一端通过第六电容接地。
8.如权利要求4所述的以太网网络设备，其特征在于，所述以太网网络设备为以太网集线器、以太网交换机、以太网路由器或以太网网卡。
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