CN205071033U - 以太网信号传输电路及以太网交换机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以太网信号传输电路及以太网交换机，该以太网信号传输电路包括通信模块和网络接口模块，外部设备采用线缆与网络接口模块连接，该以太网信号传输电路还包括电容隔离模块及阻抗匹配模块，电容隔离模块的一端与通信模块连接，另一端通过阻抗匹配模块与网络接口模块连接；其中，电容隔离模块，用于将以太网信号传输电路中通信模块与外部设备之间的直流电压信号进行隔离；阻抗匹配模块，用于将通信模块输出线缆中的特性阻抗与通信模块的内部阻抗进行匹配。本实用新型电路具有结构简单、成本较低的优点。

Description

以太网信号传输电路及以太网交换机

技术领域

本实用新型涉及网络通信技术领域，特别涉及一种以太网信号传输电路及以太网交换机。

背景技术

以太网交换机是用于数据传输交换的设备，以太网交换机通过网线与外部设备相连接，在交换机设备内部的信号收发器与外部连接网线之间通常设置有网络变压器，以用来隔离网络中的直流信号、阻抗匹配等，能够使得以太网收发器发出的信号传输得更远。然而这种网络变压器由于体积较大，占用空间大，不仅不利于通信设备安装空间成本的减少趋势，而且本身成本也相对较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种以太网信号传输电路，旨在解决目前以太网信号传输电路中网络变压器成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种以太网信号传输电路，所述以太网信号传输电路包括通信模块和网络接口模块，外部设备采用线缆与所述网络接口模块连接，该以太网信号传输电路还包括电容隔离模块及阻抗匹配模块，所述电容隔离模块的一端与所述通信模块连接，另一端通过所述阻抗匹配模块与所述网络接口模块连接；其中，所述电容隔离模块，用于将以太网信号传输电路中所述通信模块与所述外部设备之间的直流电压信号进行隔离；所述阻抗匹配模块，用于将所述通信模块输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块的内部阻抗进行匹配。

优选地，所述以太网信号传输电路还包括第一电压钳位模块和第二电压钳位模块，所述第一电压钳位模块与所述通信模块和所述电容隔离模块的公共端点连接；所述第二电压钳位模块与所述阻抗匹配模块和所述网络接口模块的公共端点连接。

优选地，所述通信模块包括第一发送端、第二发送端、第一接收端及第二接收端；所述电容隔离模块包括第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；所述阻抗匹配模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述网络接口模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端；其中，所述通信模块的第一发送端经所述第一电阻与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述网络接口模块的第一输入端连接；所述通信模块的第二发送端经所述第二电阻与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述网络接口模块的第二输入端连接；所述通信模块的第一接收端经所述第三电阻与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述网络接口模块的第一输出端连接；所述通信模块的第二接收端经所述第四电阻与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端与所述网络接口模块的第二输出端连接。

优选地，所述第一电压钳位模块包括第一供电电源、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻；所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻的第一端互联并与所述第一供电电源连接；所述第五电阻的第二端与所述通信模块的第一发送端连接，所述第六电阻的第二端与所述通信模块的第二发送端连接，所述第七电阻的第二端与所述通信模块的第一接收端连接，所述第八电阻的第二端与所述通信模块的第二接收端连接。

优选地，所述第二电压钳位模块包括第二供电电源、第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第十二电阻；所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻及所述第十二电阻的第一端互联并与所述第二供电电源连接；所述第九电阻的第二端与所述网络接口模块的第一输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述网络接口模块的第二输入端连接，所述第十一电阻的第二端与所述网络接口模块的第一输出端连接，所述第十二电阻的第二端与所述网络接口模块的第二输出端连接。

优选地，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容及所述第四电容为同一电容值的电容。

优选地，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻及所述第四电阻为同一阻值的电阻。

优选地，所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻为同一阻值的电阻；第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻及所述第十二电阻为同一阻值的电阻；所述第一供电电源和所述第二供电电源为同一供电电源。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种以太网交换机，所述以太网交换机包括如上所述的以太网信号传输电路；所述以太网信号传输电路包括通信模块和网络接口模块，外部设备采用线缆与所述网络接口模块连接，该以太网信号传输电路还包括电容隔离模块及阻抗匹配模块，所述电容隔离模块的一端与所述通信模块连接，另一端通过所述阻抗匹配模块与所述网络接口模块连接；其中，所述电容隔离模块，用于将以太网信号传输电路中所述通信模块与所述外部设备之间的直流电压信号进行隔离；所述阻抗匹配模块，用于将所述通信模块输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块的内部阻抗进行匹配。

本实用新型技术方案通过设置通信模块、网络接口模块、用于将以太网信号传输电路中所述通信模块与外部设备之间的直流电压信号进行隔离的电容隔离模块及用于将所述通信模块输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块的内部阻抗进行匹配的阻抗匹配模块，通过电容隔离模块及阻抗匹配模块实现网络变压器的隔离与阻抗匹配功能，实现了一种低成本的以太网信号传输电路，从而解决了目前以太网信号传输电路中网络变压器成本过高的问题。

附图说明

图1为本实用新型以太网信号传输电路较佳实施例的结构框图；

图2为本实用新型以太网信号传输电路较佳实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	通信模块	R7	第七电阻
200	网络接口模块	R8	第八电阻
				300	电容隔离模块	R9	第九电阻

400	阻抗匹配模块	R10	第十电阻
				500	第一电压钳位模块	R11	第十一电阻
600	第二电压钳位模块	R12	第十二电阻
				C1	第一电容	Txo+	第一发送端
C2	第二电容	Txo-	第二发送端
				C3	第三电容	Rxi+	第一接收端
C4	第四电容	Rxi-	第二接收端
				R1	第一电阻	Tx+	第一输出端
R2	第二电阻	Tx-	第二输出端
				R3	第三电阻	Rx+	第一输入端
R4	第四电阻	Rx-	第二输入端
				R5	第五电阻	VCC1	第一供电电源
R6	第六电阻	VCC2	第二供电电源

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提出一种以太网信号传输电路。

参照图1，在本实用新型实施例中，该以太网信号传输电路包括通信模块100和网络接口模块200，外部设备采用线缆与所述网络接口模块200连接，该以太网信号传输电路还包括电容隔离模块300及阻抗匹配模块400，所述电容隔离模块400的一端与所述通信模块100连接，另一端通过所述阻抗匹配模块400与所述网络接口模块200连接；其中，所述电容隔离模块300，用于将以太网信号传输电路中所述通信模块100与所述外部设备之间的直流电压信号进行隔离；所述阻抗匹配模块400，用于将所述通信模块输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块的内部阻抗进行匹配。

需要说明的是，在以太网交换机内的通信模块100与外部设备进行通信时，需要保证输出线缆的特性阻抗与以太网交换机内的通信模块100的输出阻抗匹配，以保证输出信号在线缆中传输时不会发生反射，信号能够完整的在线缆中传输，从而能够使以太网交换机内的信号收发器与外部设备进行更远距离的通信。

本实用新型中，所述通信模块100是采用型号为dp83848c的芯片实现，该芯片是通过一对差分线来实现信号发送并通过另一对差分线来实现信号的接收，差分线均采用双绞线以保证差分信号的完整。网络接口模块200则采用RJ45标准接口实现，RJ45插头与RJ45接口互相配合，实现以太网交换机与外部设备的连接。

当以太网交换机与外部设备进行通信时，以太网交换机通过数据收发器将信号发出，通过电容隔离模块300将收发器发出信号中的直流成分滤去，只允许交流信号通过，通过阻抗匹配模块400对交流信号进行衰减以满足外部设备的输入要求，外部设备通过网络接口模块200与以太网交换机连接；最后，以太网交换机通过数据收发器发出的信号被外部设备接受到；反之，外部设备中的信号也能通过衰减模块和电容隔离模块300被以太网交换机接收到，从而实现了以太网交换机与外部设备的通信。

本实用新型技术方案通过设置通信模块100、网络接口模块200、用于将以太网信号传输电路中所述通信模块100与外部设备之间的直流电压信号进行隔离的电容隔离模块300及用于将所述通信模块100输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块100的内部阻抗进行匹配的阻抗匹配模块400，通过电容隔离模块300及阻抗匹配模块400实现网络变压器的隔离与阻抗匹配功能，实现了一种低成本的以太网信号传输电路，从而解决了目前以太网信号传输电路中网络变压器成本过高的问题。

具体地，所述通信模块100包括第一芯片U1，第一芯片U1包括第一发送端Txo+、第二发送端Txo-、第一接收端Rxi+及第二接收端Rxi-，其中，第一发送端Txo+与第二发送端Txo-构成第一芯片U1的差分发送端，第一接收端Rxi+与第二接收端Rxi-构成第一芯片U1的差分接收端；所述电容隔离模块300包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4；所述阻抗匹配模块400包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4；所述网络接口模块200包括第一输入端Rx+、第二输入端Rx-、第一输出端Tx+及第二输出端Tx-；其中，所述通信模块100的第一发送端Txo+经所述第一电阻R1与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述网络接口模块200的第一输入端Rx+连接；所述通信模块100的第二发送端Txo-经所述第二电阻R2与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端与所述网络接口模块200的第二输入端Rx-连接；所述通信模块100的第一接收端Rxi+经所述第三电阻R3与所述第三电容C3的第一端连接，所述第三电容C3的第二端与所述网络接口模块200的第一输出端Tx+连接；所述通信模块100的第二接收端Rxi-经所述第四电阻R4与所述第四电容C4的第一端连接，所述第四电容C4的第二端与所述网络接口模块200的第二输出端Tx-连接。

在实际情况中，不同的设备通过网线来连接，但是这些设备输出的电压高低不同，为防止高电压对设备中的芯片等器件造成伤害，需要对不同的设备进行隔离，所述电容隔离模块300就是起到隔离的作用，同时电容隔离模块300还可以防止雷电、静电等对设备中的芯片等器件造成伤害。所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3及所述第四电容C4可采用不同电容值的电容实现，基于简化电路降低成本，所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3及所述第四电容C4为同一电容值电容。

所述阻抗匹配模块400用于对外部设备与传输线路进行阻抗匹配，以使以太网交换机与外部设备之间的通信距离更远，其中所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3及所述第四电阻R4为同一阻值的电阻。

进一步地，所述以太网信号传输电路还包括第一电压钳位模块500和第二电压钳位模块600，所述第一电压钳位模块500与所述通信模块100和所述电容隔离模块300的公共端点连接；所述第二电压钳位模块600与所述阻抗匹配模块400和所述网络接口模块200的公共端点连接。需要说明的是，在本实施例中，所述第一电压钳位模块500能够将所述第一芯片U1的第一发送端Txo+、第二发送端Txo-、第一接收端Rxi+及第二接收端Rxi-的端口电压控制在1.8v左右，所述第二电压钳位模块600能够将网络接口模块200的第一输入端Rx+、第二输入端Rx-、第一输出端Tx+及第二输出端Tx-的端口电压控制在1.8v左右。所述第一电压钳位模块500和所述第二电压钳位模块600能够加强太网交换机抗电磁干扰的能力。

具体地，所述第一电压钳位模块500包括第一供电电源VCC1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8；所述第五电阻R5、所述第六电阻R6、所述第七电阻R7及所述第八电阻R8的第一端互联并与所述第一供电电源VCC1连接；所述第五电阻R5的第二端与所述通信模块100的第一发送端Txo+连接，所述第六电阻R6的第二端与所述通信模块100的第二发送端Txo-连接，所述第七电阻R7的第二端与所述通信模块100的第一接收端Rxi+连接，所述第八电阻R8的第二端与所述通信模块100的第二接收端Rxi-连接。

具体地，所述第二电压钳位模块600包括第二供电电源VCC2、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11及第十二电阻R12；所述第九电阻R9、所述第十电阻R10、所述第十一电阻R11及所述第十二电阻R12的第一端互联并与所述第二供电电源VCC2连接；所述第九电阻R9的第二端与所述网络接口模块200的第一输入端Rx+连接，所述第十电阻R10的第二端与所述网络接口模块200的第二输入端Rx-连接，所述第十一电阻R11的第二端与所述网络接口模块200的第一输出端Tx+连接，所述第十二电阻R12的第二端与所述网络接口模块200的第二输出端Tx-连接。

需要说明的是，所述第一供电电源VCC1和所述第二供电电源VCC2可由不同的电源供电，也可由同一电源供电，在本实施例中，所述第一供电电源VCC1和所述第二供电电源VCC2由同一直流电源供电，且电压为2.5v。所述第五电阻R5、所述第六电阻R6、所述第七电阻R7及所述第八电阻R8为同一阻值的电阻；所述第九电阻R9、所述第十电阻R10、所述第十一电阻R11及所述第十二电阻R12为同一阻值的电阻。

综上所述，在以太网交换机与外部设备进行通信时，外部设备通过专业线缆与以太网交换机上的RJ45网络接口连接，通过电容隔离模块300对以太网交换机和外部设备之间的直流电压信号进行隔离，以防止过高的电压对以太网交换机或外部设备内的元器件造成损伤，通过阻抗匹配模块400对线缆的特性阻抗进行匹配，以使信号在线缆中传输不会发生反射从而保证信号的完整性，从而使得以太网交换机内的信号收发器与外部设备进行更远距离的通信。

本实用型新通过采用用于隔离直流电压的电容隔离模块300、用于进行阻抗匹配的阻抗匹配模块400取代了传统的成本较贵的网络变压器，从而实现了一种低成本的网络信号传输电路。

本实用新型还提出一种以太网交换机，该以太网交换机包括以太网信号传输电路，该以太网信号传输电路的具体结构参照上述实施例，由于本以太网交换机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

应当说明的是，本实用新型的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种以太网信号传输电路，包括通信模块和网络接口模块，外部设备采用线缆与所述网络接口模块连接，其特征在于，该以太网信号传输电路还包括电容隔离模块及阻抗匹配模块，所述电容隔离模块的一端与所述通信模块连接，另一端通过所述阻抗匹配模块与所述网络接口模块连接；

其中，所述电容隔离模块，用于将以太网信号传输电路中所述通信模块与所述外部设备之间的直流电压信号进行隔离；

所述阻抗匹配模块，用于将所述通信模块输出线缆中的特性阻抗与所述通信模块的内部阻抗进行匹配。

2.如权利要求1所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述以太网信号传输电路还包括第一电压钳位模块和第二电压钳位模块，所述第一电压钳位模块与所述通信模块和所述电容隔离模块的公共端点连接；所述第二电压钳位模块与所述阻抗匹配模块和所述网络接口模块的公共端点连接。

3.如权利要求1所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述通信模块包括第一发送端、第二发送端、第一接收端及第二接收端；所述电容隔离模块包括第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；所述阻抗匹配模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述网络接口模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端；其中，所述通信模块的第一发送端经所述第一电阻与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述网络接口模块的第一输入端连接；所述通信模块的第二发送端经所述第二电阻与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述网络接口模块的第二输入端连接；所述通信模块的第一接收端经所述第三电阻与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述网络接口模块的第一输出端连接；所述通信模块的第二接收端经所述第四电阻与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端与所述网络接口模块的第二输出端连接。

4.如权利要求2所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述第一电压钳位模块包括第一供电电源、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻；所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻的第一端互联并与所述第一供电电源连接；所述第五电阻的第二端与所述通信模块的第一发送端连接，所述第六电阻的第二端与所述通信模块的第二发送端连接，所述第七电阻的第二端与所述通信模块的第一接收端连接，所述第八电阻的第二端与所述通信模块的第二接收端连接。

5.如权利要求4所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述第二电压钳位模块包括第二供电电源、第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第十二电阻；所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻及所述第十二电阻的第一端互联并与所述第二供电电源连接；所述第九电阻的第二端与所述网络接口模块的第一输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述网络接口模块的第二输入端连接，所述第十一电阻的第二端与所述网络接口模块的第一输出端连接，所述第十二电阻的第二端与所述网络接口模块的第二输出端连接。

6.如权利要求3所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容及所述第四电容为同一电容值的电容。

7.如权利要求3所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻及所述第四电阻为同一阻值的电阻。

8.如权利要求5所述的以太网信号传输电路，其特征在于，所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻及所述第八电阻为同一阻值的电阻；第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻及所述第十二电阻为同一阻值的电阻；所述第一供电电源和所述第二供电电源为同一供电电源。

9.一种以太网交换机，其特征在于，所述太网交换机包括如权利要求1-8任意一项所述的以太网信号传输电路。