CN218514446U - 信号传输电路、网络变压器及信号传输设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于信号传输领域，提供了一种信号传输电路、网络变压器及信号传输设备，信号传输电路包括第一差分信号端、第二差分信号端、噪声抑制模块、直流抑制模块、防静电模块和浪涌抑制模块。第一差分信号端和第二差分信号端用于接入第一差分信号和第二差分信号，噪声抑制模块连接第一差分信号端和第二差分信号端，用于对共模噪声进行抑制处理，直流抑制模块连接噪声抑制模块，用于过滤差分信号中的直流信号，防静电模块连接直流抑制模块，用于屏蔽外界的静电信号的干扰，浪涌抑制模块与防静电模块连接，用于抑制防静电模块输出的信号中的浪涌电压，采用分离式网络变压器的设计解决了网络变压器制造成本较高和浪涌电压损坏收发器的问题。

Description

信号传输电路、网络变压器及信号传输设备

技术领域

本申请属于信号传输领域，尤其涉及一种信号传输电路、网络变压器及信号传输设备。

背景技术

在设备需要用到网络时，通常需要通过网络接口进行网络信号的传输，在设备于网络接口处通常需要设置网络变压器，它将网络接口输出的网络信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另一端。

然而，现有的网络变压器存在制造成本较高和网络变压器中的浪涌电压会损坏收发器的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种信号传输电路、网络变压器及信号传输设备，旨在解决现有的网络变压器制造成本较高和对网络变压器中的浪涌电压会损坏收发器的问题。

本申请在一方面提供了一种信号传输电路，信号传输电路包括：

第一差分信号端，用于接入第一差分信号；

第二差分信号端，用于接入第二差分信号；

噪声抑制模块，连接所述第一差分信号端和所述第二差分信号端，用于对所述第一差分信号以及所述第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理；

直流抑制模块，连接所述噪声抑制模块，用于过滤所述第一差分信号以及所述第二差分信号中的直流信号；

防静电模块，连接所述直流抑制模块，用于屏蔽外界的静电信号对所述第一差分信号以及所述第二差分信号的干扰；

浪涌抑制模块，与所述防静电模块连接，用于抑制所述防静电模块输出的信号中的浪涌电压。

在一个实施例中，所述噪声抑制模块包括第一共模扼流圈和第二共模扼流圈；其中，

所述第一共模扼流圈的第一端与所述第二共模扼流圈的第三端共同连接所述第二差分信号端，所述第一共模扼流圈的第二端接地，所述第一共模扼流圈的第三端与所述第二共模扼流圈的第二端共同连接所述第一差分信号端，所述第一共模扼流圈的第四端接地；所述第二共模扼流圈的第一端和所述第二共模扼流圈的第四端连接所述直流抑制模块。

在一个实施例中，所述第一共模扼流圈和所述第二共模扼流圈均为共模电感。

在一个实施例中，所述共模电感为贴片式共模扼流圈。

在一个实施例中，所述直流抑制模块包括第一电容和第二电容；其中，

所述第一电容的第一端连接所述噪声抑制模块的第一输出端，所述第一电容的第二端连接所述直流抑制模块的第一输入端，所述第二电容的第一端连接所述噪声抑制电路的第二输出端，所述第二电容的第二端连接所述直流抑制模块的第二输入端

在一个实施例中，所述防静电模块包括第三电容和第四电容；其中，

所述第三电容的第一端连接所述直流抑制模块的第一输出端，所述第三电容的第二端接地，所述第四电容的第一端连接所述直流抑制模块的第二输出端，所述第四电容的第二端接地。

在一个实施例中，所述浪涌抑制模块包括第一组合式瞬态二极管；其中，所述第一组合式瞬态二极管的第一端连接所述防静电模块的第一输出端，所述第一组合式瞬态二极管的第二端连接所述防静电模块的第二输出端。

本申请在另一方面提供了一种网络变压器，所述网络变压器设置于网络接口和收发器之间，其特征在于，包括上述任一项实施例所描述的信号传输电路，所述信号传输电路设置于所述网络接口与所述收发器之间。

在一个实施例中，所述网络变压器包括第一信号传输电路、第二信号传输电路、第三信号传输电路和第四信号传输电路；其中，

所述第一信号传输电路连接于所述网络接口的第一输出端口、第二输出端口和所述收发器之间，所述第二信号传输电路连接于所述网络接口的第三输出端口、所述网络接口的第四输出端口和所述收发器之间，所述第三信号传输电路连接于所述网络接口的第五输出端口、所述网络接口的第六输出端口和所述收发器之间，所述第四信号传输电路连接于所述网络接口的第七输出端口、所述网络接口的第八输出端口和所述收发器之间。

本申请在最后提供了一种信号传输设备，所述信号传输设备包括上述任意一项实施例所描述的信号传输电路或者包括上述任意一项实施例所描述的网络变压器。

信号传输电路包括第一差分信号端、第二差分信号端、噪声抑制模块、直流抑制模块、防静电模块和浪涌抑制模块。其中，第一差分信号端用于接入第一差分信号，第二差分信号端，用于接入第二差分信号，噪声抑制模块连接第一差分信号端和第二差分信号端，用于对第一差分信号以及第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理，直流抑制模块连接噪声抑制模块，用于过滤第一差分信号以及第二差分信号中的直流信号，防静电模块，连接直流抑制模块，用于屏蔽外界的静电信号对第一差分信号以及第二差分信号的干扰，浪涌抑制模块与防静电模块连接，用于抑制防静电模块输出的信号中的浪涌电压。信号传输电路采用分离式网络变压器的设计解决了网络变压器制造成本较高的问题，同时浪涌抑制模块解决了浪涌电压会损坏收发器的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的信号传输电路的功能框图；

图2为本申请实施例提供的噪声抑制模块的电路原理示意图；

图3为本申请实施例提供的直流抑制模块和防静电模块的电路原理示意图；

图4为本申请实施例提供的信号传输电路的电路原理示意图；

图5为本申请实施例提供的网络变压器的电路原理示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在网络信号的传输过程中，网络信号经过网络接口传输到接收网络的收发器，在网络连接的接口处通常需要一个网络变压器，网络变压器将网络接口发送的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过网线连接到收发器。收发设备也可输出网络信号并通过网络变压器输出到外部收发器。

网络变压器由于增强了网络信号，因此可使网络信号传递到更远的距离，传统的网络变压器采用集成式网络变压器来对差分信号进行差模耦合，但集成式网络变压器由于需要与网络端口共同进行制造，网络变压器的制造效率较低，制造成本较高，且存在网络信号中的浪涌电压会损坏收发器的问题。

为了解决上述问题，本申请在一方面提供了一种信号传输电路，参见图1 所示，信号传输电路包括第一差分信号端B1、第二差分信号端B2、噪声抑制模块110、直流抑制模块120、防静电模块130和浪涌抑制模块140。其中，第一差分信号端B1接入第一差分信号，第二差分信号端B2接入第二差分信号，噪声抑制模块110连接第一差分信号端B1和第二差分信号端B2，用于对第一差分信号以及第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理。直流抑制模块120连接噪声抑制模块110，用于过滤第一差分信号以及第二差分信号中的直流信号。

防静电模块130连接直流抑制模块120，用于屏蔽外接的静电信号对第一差分信号以及第二差分信号的干扰，防静电模块130的第一输出端作为信号传输电路的第三差分信号端D1输出第一差分信号，防静电模块130的第二输出端作为信号传输电路的第四差分信号端D2输出第二差分信号。

具体的，继续参见图1所示，第一差分信号和第二差分信号为一对相位相反的差分信号，第一差分信号通过第一差分信号端B1输入到信号传输电路，第二差分信号通过第二差分信号端B2输入到信号传输电路。噪声抑制模块110 接收到第一差分信号和第二差分信号，并对第一差分信号和第二差分信号中的共模噪声进行抑制，直流抑制模块120连接噪声抑制模块110，通过抑制第一差分信号和第二差分信号中的直流信号，防止直流信号影响第一差分信号和第二差分信号的质量。

防静电模块130连接直流抑制模块120，可对外部的静电信号进行导通接地，从而防止静电对第一差分信号和第二差分信号的干扰。浪涌抑制模块140 对信号传输电路中的浪涌电压进行抑制，从而防止收发器受到浪涌电压而产生损坏，收发器用于接收或者发送网络信号，在网络接口电路中，收发器为网络芯片。

在本实施例中，噪声抑制模块110可对第一差分信号和第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理，实现了对干扰信号的抑制功能，浪涌抑制模块140能够防止信号传输电路在遭受雷击或电源的插拔所产生的浪涌电压对收发器的损伤。信号传输电路与网络接口之间可分离设置，降低了信号传输电路的制造成本。

在一个实施例中，参见图2所示，噪声抑制模块110包括第一共模扼流圈 U1和第二共模扼流圈U2。其中，第一共模扼流圈U1的第一端与第二共模扼流圈U2的第三端连接第二差分信号端B2，第一共模扼流圈U1的第二端接地 GND，第一共模扼流圈U1的第三端与第二共模扼流圈U2的第二端连接第一差分信号端B1，第一共模扼流圈U1的第四端接地GND。第二共模扼流圈U2 的第一端和第二共模扼流圈U2的第四端连接直流抑制模块120。

具体的，继续参见图2所示，第一共模扼流圈U1的第一端接收第二差分信号，第一共模扼流圈U1的第三端接收第一差分信号，第一差分信号和第二差分信号的相位相反，第一共模扼流圈U1对收发器和网络接口之间的信号进行隔离，防止不同电压的信号损坏收发器。第二共模扼流圈U2连接在信号传输电路中，且第二共模扼流圈U2的第二端接收第一差分信号，第二共模扼流圈U2的第三端接收第二差分信号，并从第二共模扼流圈U2的第一端和第四端输出抑制共模噪声的第一差分信号和第二差分信号。

在本实施例中，第一共模扼流圈U1和第二共模扼流圈U2对第一差分信号和第二差分信号中的共模噪声进行抑制，同时防止网络接口与收发器直接进行电气连接，解决差分信号的信号质量较差的问题。

在一个实施例中，结合图2所示，第一共模扼流圈U1和所述第二共模扼流圈U2均为共模电感。

在一个实施例中，结合图2所示，第一共模扼流圈U1和第二共模扼流圈 U2为贴片式共模扼流圈，贴片式共模扼流圈。

具体的，第一共模扼流圈U1和第二共模扼流圈U2中的电感线圈由机械自动绕线的贴片式共模扼流圈，线圈匝数同样的线圈采用机器对称性地绕制在同一个铁氧体磁芯环状磁上，产生一个拥有四个端口的共模扼流圈，相对于集成式的共模扼流圈需要手动绕线，且绕线的非一致性较低，机器自动绕线的贴片式变压器线圈一致性较高，且更容易进行制造，降低了制造成本。

在本实施例中，第一共模扼流圈U1和第二共模扼流圈U2为贴片式共模电感，贴片式共模电感相对于传统的共模电感具有体积小、便于安装的有点，且能够适合表面贴装，第一共模扼流圈U1和第二共模扼流圈U2采用回流焊的方式焊接在信号传输电路中，降低了信号传输电路的电路空间，同时也降低了信号传输电路的制造难度。

在一个实施例中，参见图3所示，直流抑制模块120包括第一电容C1和第二电容C2。第一电容C1的第一端连接噪声抑制模块110的第一输出端，第一电容C1的第二端连接直流抑制模块130的第一输入端，第二电容C2的第一端连接噪声抑制电路110的第二输出端，第二电容C2的第二端连接直流抑制模块130的第二输入端。

具体的，继续参见图3所示，第一电容C1串联在第一差分信号端B1的传输线路中，并接收第一差分信号；第二电容C2串联在第二差分信号端B2的传输线路中，并接收第二差分信号。第一电容C1可对第一差分信号中的直流信号进行抑制，第二电容C2可对第二差分信号中的直流信号进行抑制。

第一电容C1对第一差分信号中的直流信号进行抑制，第二电容C2对第二差分信号中的直流信号进行抑制，直流抑制模块120能提高第一差分信号和第二差分信号的输出质量，解决了第一差分信号和第二差分信号的信号质量差的问题。

在一个实施例中，参见图3所示，防静电模块130包括第三电容C3和第四电容C4。第三电容C3的第一端连接噪声抑制模块120的第一输出端，第三电容C3的第二端接地GND，第四电容C4的第一端连接直流抑制模块120的第二输出端，第四电容C4的第二端接地GND。

在本实施例中，第三电容C3和第四电容C4对外部静电进行吸收，并将外部静电导向地极，第三电容C3和第四电容C4用于防止外部静电干扰第一差分信号和第二差分信号，还用于防止外部静电损坏信号传输电路的电路元器件。

在一个实施例中，参见图4所示，浪涌抑制模块140包括第一组合式瞬态二极管TVS1。其中，第一组合式瞬态二极管TVS1的第一端连接防静电模块 130的第一输出端，第一组合式瞬态二极管TVS1的第二端连接防静电模块130 的第二输出端。

具体的，在本实施例中，第一组合式瞬态二极管TVS1并联在收发器的两端，当信号传输电路遭受雷击或者电源的插拔所产生的浪涌电压时，第一组合式瞬态二极管TVS将对浪涌电压进行吸收。

在本实施例中，第一组合式瞬态二极管TVS能够抑制防静电模块输出的信号中的浪涌电压，解决了信号传输电路中的浪涌电压会损坏收发器的问题。

本申请在另一方面提供了一种网络变压器，结合图5所示，网络变压器设置于网络接口200和收发器300之间，其特征在于，网络变压器包括上述任意一项实施例所描述的信号传输电路，信号传输电路设置于网络接口200与收发器300之间。

在本实施例中，网络变压器接收来自网络接口200或者收发器300的差分信号，并对差分信号进行耦合滤波以增强差分信号的信号质量。

在一个实施例中，网络变压器包括第一信号传输电路、第二信号传输电路、第三信号传输电路和第四信号传输电路。其中，第一信号传输电路连接于网络接口的第一输出端口、网络接口的第二输出端口和收发器之间，第二信号传输电路连接于网络接口的第三输出端口、网络接口的第四输出端口和收发器之间，第三信号传输电路连接于网络接口的第五输出端口、网络接口的第六输出端口和收发器之间，第四信号传输电路连接于网络接口的第七输出端口、网络接口的第八输出端口和收发器之间。

具体的，结合图5所示，第一信号传输电路的第一端B1与网络接口200 的第一输出端口A1连接，第一信号传输电路的第二端B2与网络接口200的第二输出端口A2连接，第一信号传输电路的第三端D1与收发器300的第一端口 E1连接，第一信号传输电路的第四端D2与收发器300的第二端口E2连接；第二信号传输电路的第一端B3与网络接口200的第三输出端口A3连接，第二信号传输电路的第二端B3与网络接口200的第二输出端口A3连接，第二信号传输电路的第三端D3与收发器300的第三端口E3连接，第二信号传输电路的第四端D4与收发器300的第四端口E4连接；第三信号传输电路的第一端B5 与网络接口200的第五输出端口A5连接，第三信号传输电路的第二端B6与网络接口200的第六输出端口A6连接，第三信号传输电路的第三端D5与收发器 300的第五端口E5连接，第三信号传输电路的第四端D6与收发器300的第六端口E6连接；第四信号传输电路的第一端B7与网络接口200的第七输出端口A7连接，第四信号传输电路的第二端B8与网络接口200的第八输出端口A8 连接，第四信号传输电路的第三端D7与收发器300的第七端口E7连接，第四信号传输电路的第四端D8与收发器300的第八端口E8连接。

在本实施例中，四个信号传输电路分别对应四对差分信号，每对差分信号包括两个相位相反的差分信号，当四对差分信号通过四个信号传输电路时，信号传输电路对差分信号进行滤波，从而抑制差分信号中的共模噪声，信号传输电路还对差分信号中的直流信号进行抑制，从而提高差分信号的信号质量。网络变压器为分离式变压器，因此制造成本低，制造效率较高。

在一个实施例中，网络接口为RJ45连接器。

图5为本实施例提供的一种网络变压器的电路原理图，在图4中，网络变压器中包括四个信号传输电路，信号传输电路中的第一共模扼流圈U1、第二共模扼流圈U2、第三共模扼流圈U3、第四共模扼流圈U4、第五共模扼流圈U5、第六共模扼流圈U6、第七共模扼流圈U7和第八共模扼流圈U8作为信号传输电路的噪声抑制模块110。第一电容C1、第二电容C2、第五电容C5、第六电容C6、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12作为信号传输电路的直流抑制模块120。第三电容C3、第四电容C4、第七电容C7、第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12、第十五电容C15和第十六电容C16作为信号传输电路的防静电模块130。第一组合式瞬态二极管TVS1、第二组合式瞬态二极管TVS2、第三组合式瞬态二极管TVS3和第四组合式瞬态二极管TVS4组成了信号传输电路的浪涌抑制模块140。

本申请在最后提供了一种信号传输设备，信号传输设备包括上述任意一项实施例所描述的信号传输电路或者包括上述任意一项实施例所描述的网络变压器。

信号传输电路包括第一差分信号端、第二差分信号端、噪声抑制模块、直流抑制模块、防静电模块和浪涌抑制模块。其中，第一差分信号端用于接入第一差分信号，第二差分信号端，用于接入第二差分信号，噪声抑制模块连接第一差分信号端和第二差分信号端，用于对第一差分信号以及第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理，直流抑制模块连接噪声抑制模块，用于过滤第一差分信号以及第二差分信号中的直流信号，防静电模块，连接直流抑制模块，用于屏蔽外界的静电信号对第一差分信号以及第二差分信号的干扰，浪涌抑制模块与防静电模块连接，用于抑制防静电模块输出的信号中的浪涌电压。信号传输电路采用分离式网络变压器的设计解决了网络变压器制造成本较高的问题，同时浪涌抑制模块解决了浪涌电压会损坏收发器的问题。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号传输电路，其特征在于，所述信号传输电路包括：

第一差分信号端，用于接入第一差分信号；

第二差分信号端，用于接入第二差分信号；

噪声抑制模块，连接所述第一差分信号端和所述第二差分信号端，用于对所述第一差分信号以及所述第二差分信号中的共模噪声进行抑制处理；

直流抑制模块，连接所述噪声抑制模块，用于过滤所述第一差分信号以及所述第二差分信号中的直流信号；

防静电模块，连接所述直流抑制模块，用于屏蔽外界的静电信号对所述第一差分信号以及所述第二差分信号的干扰；

浪涌抑制模块，与所述防静电模块连接，用于抑制所述防静电模块输出的信号中的浪涌电压。

2.如权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，所述噪声抑制模块包括第一共模扼流圈和第二共模扼流圈；其中，

所述第一共模扼流圈的第一端与所述第二共模扼流圈的第三端共同连接所述第二差分信号端，所述第一共模扼流圈的第二端接地，所述第一共模扼流圈的第三端与所述第二共模扼流圈的第二端共同连接所述第一差分信号端，所述第一共模扼流圈的第四端接地；所述第二共模扼流圈的第一端和所述第二共模扼流圈的第四端连接所述直流抑制模块。

3.如权利要求2所述的信号传输电路，其特征在于，所述第一共模扼流圈和所述第二共模扼流圈均为共模电感。

4.如权利要求3所述的信号传输电路，其特征在于，所述共模电感为贴片式共模扼流圈。

5.如权利要求3所述的信号传输电路，其特征在于，所述直流抑制模块包括第一电容和第二电容；其中，

所述第一电容的第一端连接所述噪声抑制模块的第一输出端，所述第一电容的第二端连接所述直流抑制模块的第一输入端，所述第二电容的第一端连接所述噪声抑制电路的第二输出端，所述第二电容的第二端连接所述直流抑制模块的第二输入端。

6.如权利要求1所述的信号传输电路，所述防静电模块包括第三电容和第四电容；其中，

所述第三电容的第一端连接所述直流抑制模块的第一输出端，所述第三电容的第二端接地，所述第四电容的第一端连接所述直流抑制模块的第二输出端，所述第四电容的第二端接地。

7.如权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，所述浪涌抑制模块包括第一组合式瞬态二极管；其中，所述第一组合式瞬态二极管的第一端连接所述防静电模块的第一输出端，所述第一组合式瞬态二极管的第二端连接所述防静电模块的第二输出端。

8.一种网络变压器，所述网络变压器设置于网络接口和收发器之间，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的信号传输电路，所述信号传输电路设置于所述网络接口与所述收发器之间。

9.如权利要求8所述的网络变压器，其特征在于，所述网络变压器包括第一信号传输电路、第二信号传输电路、第三信号传输电路和第四信号传输电路；其中，

所述第一信号传输电路连接于所述网络接口的第一输出端口、第二输出端口和所述收发器之间，所述第二信号传输电路连接于所述网络接口的第三输出端口、所述网络接口的第四输出端口和所述收发器之间，所述第三信号传输电路连接于所述网络接口的第五输出端口、所述网络接口的第六输出端口和所述收发器之间，所述第四信号传输电路连接于所述网络接口的第七输出端口、所述网络接口的第八输出端口和所述收发器之间。

10.一种信号传输设备，所述信号传输设备包括如权利要求1-7任一项所述的信号传输电路或者如权利要求8-9任一项所述的网络变压器。

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