Ethernet ohne Magnetics?

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Wie / können Sie Ethernet-Geräte ohne Magnetfelder miteinander verbinden? Wie verdrahtest du es? Welche praktischen Einschränkungen gibt es dabei?

Zur Verdeutlichung versuche ich hier nicht, zwei Computer anzuschließen. Ich denke speziell an die Schaffung eines kleinen Netzwerks von Mikrocontrollern auf einer einzigen Platine. Nehmen wir an, die Gesamtlänge eines Netzwerksegments ist nicht länger als 6 Zoll. Dies wäre für 10BaseT oder höchstens 100BaseT.

vicatcu
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Mit einem Kabel, da die Magnete schon in den Reklamationsgeräten sind. Sie können ein nicht konformes kapazitiv gekoppeltes Gerät herstellen, das funktioniert, aber nicht gut.
Chris Stratton
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Neugierig, wenn Sie an Bord bleiben .. warum Ethernet über so etwas wie SPI? Sie können immer noch sehr hohe Datenraten erreichen und müssen sich nicht mit Ethernet herumschlagen.
Toby Lawrence
@TobyLawrence meinst du Ethernet über SPI (das klingt nach einer großen Herausforderung) oder IP über SPI (das klingt nach Overkill).
jippie
@jippie Ich meinte SPI anstelle von Ethernet. Natürlich ist es kein Mesh-Netzwerk. Aber ich weiß nicht, ob das OP tatsächlich ein Mesh benötigt oder wie er seine Frage formuliert hat.
Toby Lawrence
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In einer Folge fand ich diesen Artikel, der von Interesse sein könnte: micrel.com/_PDF/Ethernet/app-notes/an-120.pdf
vicatcu

Antworten:

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Denken Sie daran, dass der Ethernet-Typ Magnetics verwendet , die Trafokopplung in der Spezifikation erforderlich ist . Die Transformatoren erledigen einige nette Dinge für Sie, wie die vollständige Entkopplung von Gleichtaktsignalen, die Bereitstellung einer erheblichen Spannungsisolation und in einigen Fällen die Projektion einer anderen Impedanz für die Elektronik als die des Kabels.

Wenn Ihr gesamtes Gerät potentialfrei ist oder die Verbindung zu einer gemeinsamen Masse kurzgeschlossen ist, können Sie die korrekten Impedanz- und Spannungspegel anzeigen und Gleichtaktsignale ignorieren. Theoretisch können Sie dann die Transformatoren eliminieren.

Dies funktioniert bei einigen PHYs nicht, da sie Wicklungen mit Innengewinde auf ihrer Seite benötigen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass der PHY das Sendepaar ansteuert, indem das angetippte Center mit nur Low-Side-Schaltern an jedem Ende an die Stromversorgung angeschlossen wird. Dies ermöglicht effektiv einen bipolaren Antrieb mit Single-Ended-Schaltern und ist eine legitime Architektur, da ein Transformator sowieso vorhanden sein soll. Schauen Sie sich Ethernet-Transformatoren genau an, und Sie werden viele Angebote mit Mittelgewindebohrern sehen, auch aus diesem Grund.

Wenn Sie vorsichtig sind, können Sie nur einen Transformator zwischen zwei Geräte stecken, wenn diese sich physisch in der Nähe befinden. Jedes Ende ist immer noch transformatorgekoppelt, sodass die Gleichtaktunterdrückung vorhanden ist und der Trick mit dem mittleren Abgriff weiterhin funktioniert. Ich habe dies tatsächlich auf einem kleinen System gemacht, bei dem beide Ethernet-Geräte in derselben physischen Einheit enthalten waren.

Olin Lathrop
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Ich habe diesen Artikel kürzlich gelesen: youritronics.com/magnetic-less-ethernet Würdest du bereit sein, in Bezug auf deine Antwort darüber nachzudenken ?
Vicatcu
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@vicatcu: Es sieht nicht nach etwas Neuem aus. All dies zeigt, dass es manchmal funktionieren kann, wenn Sie die richtigen PHYs mit dem gleichen Boden auf dem gleichen Board haben. Wieder erwarten einige PHYs, dass sie Wicklungen mit Mittenabgriff antreiben, und nicht alle PHYs arbeiten mit 1: 1-Transformatoren. In diesen Fällen funktioniert die direkte Kopplung möglicherweise nicht. Über weite Strecken und mit unterschiedlichen Untergründen ist es definitiv eine schlechte Idee.
Olin Lathrop
Vielen Dank für die Rückmeldung @Olin, mein Interesse an dieser Frage war über eine kurze Distanz - vielleicht ein paar Meter.
Vicatcu
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Wie Olin sagte, kann dies in bestimmten Situationen mit Kondensatoren geschehen. Am interessantesten ist Ethernet auf einer Backplane.

Brian Carlton
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Das ist in der Tat die Art von Situation, an die ich dachte ...
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Es gibt einen Standard für Ethernet auf einer Rückwandplatine, nämlich IEEE 802.3ap. Soweit ich das beurteilen kann, ist noch ein Transformator erforderlich.
Nein, ist es nicht. 4 Kondensatoren werden ausreichen (in einem sogenannten SERDES, auch bekannt als PICMG, auch bekannt als 1000base-kx-Modus).
Oakad