CN106533576A

CN106533576A - 可用于以太网络的共模噪声抑制装置

Info

Publication number: CN106533576A
Application number: CN201510569378.8A
Authority: CN
Inventors: 吴健铭
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: CN106533576B

Abstract

本发明公开一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，包含：一电路端，用来连接一集成电路；一缆线端，用来连接一缆线；多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及多个共模抑制电感器，由一第一部分与一第二部分所构成，该第一部分设于该电路端与该多个变压器之间，该第二部分设于该缆线端与该变压器之间，其中该第一部分所连接的该变压器与该第二部分所连接的该变压器不完全相同。

Description

可用于以太网络的共模噪声抑制装置

技术领域

本发明是关于噪声抑制，尤其是关于共模噪声抑制。

背景技术

由于以太网络传输的非屏蔽式双绞缆线(Unshielded Twisted PairCable)容易因共模噪声(Common Mode Noise)影响而伴随有电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)，共模抑制电感器(Common ModeChoke)因而被广泛地用来抑制电磁干扰。一般的以太网络集成电路与缆线连接器间设有变压器，公知技术是将共模抑制电感器全部设于集成电路与变压器之间的每一对线上、或全部设于变压器与缆线连接器之间的每一对线上、或设于变压器两端的每一对线上。然而此种作法无法达到最佳的电磁干扰抑制及/或耗费相当多的电路面积与成本，因此有进一步改善的空间。

更多现有技术可由下列文献得知：

(1)专利号8,050,399的美国专利；以及

(2)申请号14/593879的美国专利申请。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，以改善现有技术。

本发明公开一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，其一实施例包含：一电路端，用来连接一集成电路；一缆线端，用来连接一缆线；多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及多个共模抑制电感器，由一第一部分与一第二部分所构成，该第一部分设于该电路端与该多个变压器之间，该第二部分设于该缆线端与该变压器之间，其中该第一部分所连接的该变压器与该第二部分所连接的该变压器不完全相同。

上述可用于以太网络的共模噪声抑制装置的另一实施例包含：一电路端，用来连接一集成电路；一缆线端，用来连接一缆线，其中该电路端与该缆线端是通过四对线相连接，该四对线是由一第一对线、一第二对线、一第三对线与一第四对线所构成，且该第二与第三对线位于该第一与第四对线之间；多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及多个缆线端共模抑制电感器，设于该缆线端与该多个变压器之间，且至少连接该第二与第三对线。上述电路端与多个变压器之间可设置N个电路端共模抑制电感器，该N为不小于0的整数；当N等于0时，该四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端共模抑制电感器；当N大于0时，该缆线端共模抑制电感器所连接的该变压器与该电路端共模抑制电感器所连接的该变压器不完全相同，或者该四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端与电路端共模抑制电感器。

前述可用于以太网络的共模噪声抑制装置的又一实施例包含：一电路端，用来连接一集成电路；一缆线端，用来连接一缆线，其中该电路端与该缆线端是通过四对线相连接，该四对线是由一第一对线、一第二对线、一第三对线与一第四对线所构成，且该第二与第三对线位于该第一与第四对线之间；多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及多个电路端共模抑制电感器，设于该电路端与该多个变压器之间，且至少连接该第二与第三对线。上述缆线端与该多个变压器之间可设置M个缆线端共模抑制电感器，该M为不小于0的整数；当M等于0时，该四对线的至少其中一对未连接任何该电路端共模抑制电感器；当M大于0时，该电路端共模抑制电感器所连接的该变压器与该缆线端共模抑制电感器所连接的该变压器不完全相同，或者该四对线的至少其中一对未连接任何该电路端与缆线端共模抑制电感器。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作较佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的共模噪声抑制装置的一实施例的示意图；

图2为图1的共模噪声抑制装置的一实施样态；

图3为本发明的共模噪声抑制装置的另一实施例的示意图；

图4为图3的共模噪声抑制装置的一实施样态；

图5为图3的共模噪声抑制装置的另一实施样态；

图6为图3的共模噪声抑制装置的又一实施样态；以及

图7为本发明的共模噪声抑制装置的又一实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 共模噪声抑制装置

110 电路端

120 缆线端

130 变压器

142 共模抑制电感器的第一部分

144 共模抑制电感器的第二部分

210 第一对线

220 第二对线

230 第三对线

240 第四对线

300 共模噪声抑制装置

310 电路端

320 缆线端

332 第一对线

334 第二对线

336 第三对线

338 第四对线

340 变压器

350 缆线端共模抑制电感器

360 电线端共模抑制电感器

700 共模噪声抑制装置

710 电路端

720 缆线端

732 第一对线

734 第二对线

736 第三对线

738 第四对线

740 变压器

750 电路端共模抑制电感器

760 缆线端共模抑制电感器

具体实施方式

以下说明内容的用语系参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。

本发明的公开内容包含一共模噪声(Common Mode Noise)抑制装置，适用于以太网络或其它需要共模噪声抑制的架构。该共模噪声抑制装置的部分元件单独而言可能为已知元件，在不影响该装置的充分公开及可实施性的前提下，以下说明对于已知元件的细节将予以节略。另外，在实施为可能的前提下，实施本发明者可依本发明的公开内容及自身的需求选择性地实施下述实施例中任一实施例的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施例的部分或全部技术特征的组合，借此增加本发明的实施弹性。

请参阅图1，其是本发明的共模噪声抑制装置的一实施例的示意图。本实施例中，共模噪声抑制装置100包含：一电路端110，用来连接一集成电路(例如一以太网络集成电路)；一缆线端120，用来连接一缆线(例如一以太网络缆线)；多个变压器130，设于电路端110与缆线端120之间；以及多个共模抑制电感器(Common Mode Chokes)，系由一第一部分142与一第二部分144所构成，该第一部分142设于电路端110与变压器130之间，该第二部分144设于缆线端120与变压器130之间，其中该第一部分142所连接的一或多个变压器130与该第二部分144所连接的一或多个变压器130不完全相同，亦即该第一部分142与第二部分144分设于该些变压器130的两端且在设置上不对称。

承上所述，举例而言，当本实施例应用于以太网络时，该电路端110与缆线端120是通过与以太网络缆线(例如非屏蔽式双绞缆线)相容的传输线(例如四对线)相连接。以该传输线由四对线构成为例，前述多个共模抑制电感器的第一部分142是连接该四对线中的X对线(例如该四对线中的第一对线210与第四对线240，如图2所示)，电感器的第二部分144是连接该四对线中该X对线以外的Y对线中的至少一对(例如该四对线中的第二对线220与第三对线230，如图2所示)，其中X、Y为正整数。

请参阅图2，其是上述范例的一实施样态。如图2所示，电路端110与缆线端120是通过四对线并通过变压器130而相连接，该四对线是由一第一对线210、一第二对线220、一第三对线230与一第四对线240构成，且该第二对线220与第三对线230设置于该第一对线210与第四对线240之间。另外，考虑到本实施样态中，该第一对线210与第四对线240的频率响应特性与该第二对线220与第三对线230的频率响应特性不同(例如第一、第四对线于125MHz的信号能量较高而于60～90MHz的信号能量较低，以及第二、第三对线于125MHz的信号能量较低而于60～90MHz的信号能量较高)(所述频率响应特性在此与电磁干扰(ElectromagneticInterference,EMI相关)，因此本实施样态将该些电感器的第一部分142连接第一对线210与第四对线240，且令该第一部分142设于电路端110与变压器130之间；同时将该些电感器的第二部分144连接第二对线220与第三对线230，且令该第二部分144设于缆线端120与变压器130之间，借此达到适应性的共模噪声抑制效果。请注意，上述四对线的频率响应特性的关系是在特定或适当条件下所成立的关系，并非绝对不变的关系，本领域技术人员可依实际电路设计情形以及实验或模拟结果来推知各对线的频率响应特性，并依本发明的公开内容以及该些特性来决定共模抑制电感器的配置。

请注意，前述实施例中，该第一部分142的电感器数目与该第二部分144的电感器数目可相同也可不同；且该些共模抑制电感器的类型或电感值可相同也可不同。简言之，本实施例中，只要该第一部分142与第二部分144分设于该些变压器130的两端且在设置上不对称，各种实施变化均得为本实施例所采用。

请参阅图3，其是本发明的共模噪声抑制装置的另一实施例的示意图。如图3所示，共模噪声抑制装置300包含：一电路端310，用来连接一集成电路；一缆线端320，用来连接一缆线，其中电路端310与缆线端320是通过四对线相连接，该四对线是由一第一对线332、一第二对线334、一第三对线336与一第四对线338所构成，且该第二对线334与第三对线336位于该第一对线332与第四对线338之间；多个变压器340，设于电路端310与缆线端320之间；以及多个缆线端共模抑制电感器(Cable-SideCommon Mode Chokes)350，设于缆线端320与变压器340之间，且至少连接该第二对线334与第三对线336。上述电路端310与变压器340之间可设有N个电路端共模抑制电感器(Circuit-Side Common Mode Choke)360，该N为不小于0的整数；若N等于0，该四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端共模抑制电感器350；若N大于0，该缆线端共模抑制电感器350所连接的一或多个变压器340与该电路端共模抑制电感器360所连接的一或多个变压器340不完全相同，或者该四对线的至少其中一对线未连接任何缆线端与电路端共模抑制电感器350、360。换言之，本实施例中，缆线端共模抑制电感器350须设于缆线端320与变压器340之间的第二与第三对线334、336上，且电路端310与变压器340间可以不设置任何电感器(亦即该N等于0，此时该四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端共模抑制电感器)、或者缆线端与电路端共模抑制电感器350、360分设于该些变压器340的两端且在设置上不对称、亦或缆线端与电路端共模抑制电感器350、360对称或不对称地分设于该些变压器340的两端且至少有一对线未连接任何缆线端与电路端共模抑制电感器350、360。

承上所述，举例而言，本实施例可以不设置任何电路端共模抑制电感器360(亦即该N等于0)如图4所示；本实施例也可令电路端共模抑制电感器360的设置与缆线端共模抑制电感器350的设置不对称(例如图2所示的设置)；本实施例亦可令电路端共模抑制电感器360的设置与缆线端共模抑制电感器350的设置相对称如图5所示，此时至少有一对线(例如第一与第四对线332、338)未连接任何缆线端与电路端共模抑制电感器350、360；本实施例另可令电路端共模抑制电感器360的设置与缆线端共模抑制电感器350的设置不对称如图6所示，且至少有一对线(例如第一对线332)未连接任何缆线端与电路端共模抑制电感器350、360。

类似地，上述缆线端与电路端共模抑制电感器350、360的数目与设置位置可由本领域技术人员依实际电路设计情形、实验或模拟结果以及本发明的公开来决定，例如缆线端与电路端共模抑制电感器350、360的数目可相同或不同、以及缆线端与电路端共模抑制电感器350、360的类型或电感值可相同也可不同。

请参阅图7，其是本发明的共模噪声抑制装置的又一实施例的示意图。如图7所示，共模噪声抑制装置700包含：一电路端710，用来连接一集成电路；一缆线端720，用来连接一缆线，其中电路端710与缆线端720是通过四对线相连接，该四对线是由一第一对线732、一第二对线734、一第三对线736与一第四对线738所构成，且该第二对线734与第三对线736设于该第一对线732与第四对线738之间；多个变压器740，设于电路端710与缆线端720之间；以及多个电路端共模抑制电感器750，设于电路端710与变压器740之间，且至少连接该第二对线734与第三对线736。上述缆线端720与变压器740之间可设有M个缆线端共模抑制电感器760，该M为不小于0的整数；若M等于0，该四对线的至少其中一对未连接任何该电路端共模抑制电感器750；若M大于0，该电路端共模抑制电感器750所连接的一或多个变压器740与该缆线端共模抑制电感器760所连接的一或多个变压器740不完全相同，或者该四对线的至少其中一对线未连接任何电路端与缆线端共模抑制电感器750、760。本实施例与图3的实施例的主要差异在于本实施例不一定设置有缆线端共模抑制电感器760，但设置有电路端共模抑制电感器750于电路端710与变压器740之间的第二与第三对线734、736上，此二实施例的其余技术特征可相互援用。

由于本技术领域技术人员能够通过所有实施例的公开内容来推知各实施例的实施细节与变化，更明确地说，任一实施例的技术特征均可合理应用于其它实施例中，因此，在不影响各实施例的公开要求与可实施性的前提下，重复及冗余的说明在此予以节略。请注意，本说明书的附图中，元件的形状、尺寸、比例等仅为示意，是供本技术领域技术人员了解本发明的用，非用以限制本发明。

综上所述，本发明的共模噪声抑制装置可用于以太网络或其它需要共模噪声抑制的架构，且具有下列技术特征的至少其中之一：共模抑制电感器分设于变压器的两端且为非对称性的设置；共模抑制电感器分设于变压器的两端且至少有一对线上未设置任何共模抑制电感器；以及共模抑制电感器仅设于变压器的一端且至少有一对线上未设置任何共模抑制电感器。基于上述技术特征，本发明除能适应性地或最佳化地配置共模抑制电感器，亦能避免使用过多共模抑制电感器以兼顾成本效益。

虽然本发明的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本技术领域技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，其特征在于，包含：

一电路端，用来连接一集成电路；

一缆线端，用来连接一缆线；

多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及

多个共模抑制电感器，由一第一部分与一第二部分所构成，该第一部分设于该电路端与所述多个变压器之间，该第二部分设于该缆线端与所述多个变压器之间，其中该第一部分所连接的所述多个变压器与该第二部分所连接的所述多个变压器不完全相同。

2.如权利要求1所述的共模噪声抑制装置，其中该电路端与该缆线端是通过四对线相连接，该第一部分连接所述四对线中的X对线，该第二部分连接所述四对线中所述X对线以外的Y对线中的至少一对，该X、Y为正整数。

3.如权利要求2所述的共模噪声抑制装置，其中该第一部分连接所述四对线中的两对，该第二部分连接所述四对线中的其它两对。

4.如权利要求3所述的共模噪声抑制装置，其中所述四对线是由一第一对线、一第二对线、一第三对线与一第四对线所构成，该第二与第三对线设置于该第一与第四对线之间，该第一部分连接该第一与第四对线且设于该电路端与所述多个变压器之间，该第二部分连接该第二与第三对线且设于该缆线端与所述多个变压器之间。

5.一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，其特征在于，包含：

一电路端，用来连接一集成电路；

一缆线端，用来连接一缆线，其中该电路端与该缆线端是通过四对线相连接，所述四对线是由一第一对线、一第二对线、一第三对线与一第四对线所构成，且该第二与第三对线位于该第一与第四对线之间；

多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及

多个缆线端共模抑制电感器，设于该缆线端与所述多个变压器之间，且至少连接该第二与第三对线，

其中该电路端与所述多个变压器之间设有N个电路端共模抑制电感器，N为不小于0的整数；当N等于0时，所述四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端共模抑制电感器；当N大于0时，所述多个缆线端共模抑制电感器所连接的所述多个变压器与所述N个电路端共模抑制电感器所连接的所述多个变压器不完全相同，或者所述四对线的至少其中一对未连接任何该缆线端共模抑制电感器与电路端共模抑制电感器。

6.如权利要求5所述的共模噪声抑制装置，其中所述N个电路端共模抑制电感器至少连接该第一与第四对线。

7.如权利要求5所述的共模噪声抑制装置，其中该缆线端共模抑制电感器的数目与该电路端共模抑制电感器的数目不同。

8.如权利要求5所述的共模噪声抑制装置，其中该缆线端共模抑制电感器的数目与该电路端共模抑制电感器的数目相同。

9.一种可用于以太网络的共模噪声抑制装置，其特征在于，包含：

一电路端，用来连接一集成电路；

多个变压器，设于该电路端与该缆线端之间；以及

多个电路端共模抑制电感器，设于该电路端与所述多个变压器之间，且至少连接该第二与第三对线，

其中该缆线端与所述多个变压器之间设有M个缆线端共模抑制电感器，该M为不小于0的整数；当M等于0时，所述四对线的至少其中一对未连接任何该电路端共模抑制电感器；当M大于0时，所述多个电路端共模抑制电感器所连接的所述多个变压器与所述M个缆线端共模抑制电感器所连接的所述多个变压器不完全相同，或者所述四对线的至少其中一对未连接任何该电路端共模抑制电感器与缆线端共模抑制电感器。

10.如权利要求9所述的共模噪声抑制装置，其中所述M个电路端共模抑制电感器至少连接该第一与第四对线。