文|原创：卧龙会 点点
前段时间，我们在做系统集成的时候，需要涉及到多个不同的模块需要通过网线连接到一起，而老板想降低成本将系统做在一个单板上，想网络直接相连。
按照我们的常规做法，可能就是去掉网线和网线接口，其他的按照原样设计。但是这样的话，我们板子上就要放两个网络变压器了。目前很少看到有产品这样涉及，那这个网络变压器可以去掉吗？今天点点用实际的项目设计经验来告诉你答案，我10年硬件设计，经验是可贵的，分享工作中遇到的设计问题！原创今日头条：卧龙会IT技术
网络信号线有电压驱动型和电流驱动型两种方式电压驱动型需要给变压器的芯片侧提供偏置电压，并且网络信号线上需要跨接电阻和电容下地（如下图），做阻抗的匹配。电流驱动型的是内部已经做好了电压的偏置和阻抗的匹配，这个时候从PHY端直接连一组差分线过去到变压器即可，变压器芯片侧只是需要加一个下地的电容即可。这两种连接方式跟你选用的PHY芯片有关系。这两种方式也会影响我们后面要讲的端接方式。
网络信号线的本质其实也是差分线，我们常规的差分线连接，典型的如PCIE信号线，只需要在源端串联电容隔直，并且在线路上做一些阻抗的预留即可。
电容隔直在交变信号场景应用比较多，它通过电容去掉信号线里面的直流分量，可以确保在芯片连接中，不会因为信号的直流分量对芯片功能造成影响。但是去掉了直流信号之后，那我们的网络信号线可以这样连接吗？答案是可以，但又不完全可以。原因就是在偏置电压上面。
网络变压器的作用网络变压器的作用是什么呢，点点我给你分析一下，他的作用有下面四点，
其一，可以增强信号，使其传输距离更远；
其二，使芯片端与外部隔离，抗干扰能力大大增强，而且对芯片增加了很大的保护作用（如雷击）；
其三，当接到不同电平（如有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V）的网口时，不会对彼此设备造成影响。
其四，那就是起到电压偏置作用。
现在讲讲这个为什么要进行电压偏置，拿正弦波信号来说，直流偏置就是它的基准电压。如果去掉了基准电压，它的波形就会变成下图这样。这个基准电压是OV，信号电压有正，有负
我们目前使用的系统都是正电压的系统。如果波形变成上面这样，那在系统的识别中，它只能识别正电压的这一段，你就只能得到下图的这种图形。基准电压OV以下的，系统就识别不出来了。这种失真的波形是没办法被系统识别的。
PCIE信号的接口内部都有内部的偏置处理，所以他可以直接跨接过去使用，但是网口因为要外接变压器，网络变压器提供了这个偏置电路，所以内部是没有偏置电路的，如果想要实现这种去变压器的连接方式，我们需要外部给他加上电压的偏置，这样才能确保信号的正确识别。
设计实现如何实现网线之间直接连接，这样就不用重复装两个变压器了。你因为要网线直连，而装上两个变压器，那老板骂你个狗血淋头，你以为两个网络变压器不算钱啊，你搞啥设计。幸好，点点我不是吃素的！言归正转，设计图给你亮出来
如上图，左边是接收端，如果接收端是电流驱动型，带有内部偏置的时候，可以选择49.9欧姆电阻加电容上拉到VDD的方式来连接，这种时候阻容的作用是阻抗的匹配。并联匹配是在输入端这一点对于做高速的工程师来说很熟悉。原创今日头条：卧龙会IT技术
右边是发射端，如果发射端是电压驱动型的电路，这种时候需要通过49.9欧姆的电阻上拉，来实现电压的偏置。当然，在接收端和发射端需要跨接电容来实现直流的隔离。如果两端都是电压驱动型或者电流驱动型，根据这个结构做一下优化即可。
上面这个方法，点点在百兆网口上做了大量实验，也有批量出货的产品基于这个方式做的设计，实践胜于废话，我以上写了这么多，也不是废话，哈哈！希望这篇文章可以帮到你们，让我们的产品成本和尺寸进一步的降低和减小。必须点赞，转发，收藏，一个都不能少哦。
实践很重要，碰到问题就要想想其深层次的原理，这样设计才是活的。不过，书也很重要，多看书，多看技术文章也是需要的，就像我们卧龙会出的文章，都是我们团队实践中遇到的，给大家分享出来，希望大家多来这逛逛。
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