CN103973290A - 用于以太网的传输电路及其保护元件组 - Google Patents
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Abstract
一种用于以太网的传输电路及其保护元件组，该传输电路包含四个传输元件组。各传输元件组耦接至一以太网连接器以及一以太网芯片间且具有一保护元件组。对于各传输元件组，一第一电容器耦接于一第一传输线与一第二传输线之间，并通过第一传输线耦接至以太网连接器以及通过第二传输线耦接至以太网芯片；一第二电容器连接于一第三传输线及一第四传输线之间，并通过第三传输线连接至以太网连接器以及通过第四传输线连接至以太网芯片；一第一电感器与一第二电感器串联，并耦接于第一传输线及第三传输线之间；一第三电感器耦接于第二传输线及第四传输线之间；以及第一电感器与第二电感器间的一接点，通过一第五传输线耦接至一接地端。
Description
技术领域
本发明是关于一种用于以太网的传输电路及其保护元件组。更具体而言，本发明的传输电路可取代传统以太网设备的变压器，以提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离，并提供突波保护功能。
背景技术
由于以太网（Ethernet）装置已成为生活中必需品，故人们对于以太网装置的依赖性相当高。然而，以太网装置中的变压器需使用大量人工进行生产，且以太网装置亦并未具有突波保护功能。因此，目前的以太网装置容易因环境中雷击、静电或电源开关动作所产生电压突波而损坏。
有鉴于此，如何提供一种可自动化生产并用于以太网的传输电路，以取代传统的变压器，并提供突波保护功能，乃为此一业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为:提供一种用于以太网的传输电路及其保护元件组，以解决上述问题。
本发明解决的技术问题是:提供一种用于一以太网的传输电路。该传输电路包含四个传输元件组。各所述传输元件组耦接至一以太网连接器以及一以太网芯片间。各所述传输元件组包含一第一电容器、一第二电容器、一第一电感器、一第二电感器、一第三电感器、一第一传输线、一第二传输线、一第三传输线、一第四传输线以及一第五传输线。各所述传输元件组的该第一电容器耦接于该第一传输线与该第二传输线之间，并通过该第一传输线耦接至该以太网连接器以及通过该第二传输线耦接至该以太网芯片。各所述传输元件组的该第二电容器连接于该第三传输线及该第四传输线之间，并通过该第三传输线连接至该以太网连接器以及通过该第四传输线连接至该以太网芯片。各所述传输元件组的该第一电感器与该第二电感器串联，并耦接于该第一传输线及该第三传输线之间。各所述传输元件组的该第三电感器耦接于该第二传输线及该第四传输线之间。各所述传输元件组的该第一电感器与该第二电感器间的一接点，通过该第五传输线耦接至一接地端。
本发明另提供一种保护元件组，其用于前述的该传输电路的各所述传输元件组，以提供突波保护功能。为达此目的，本发明揭露一种保护元件组。各所述传输元件组的该保护元件组耦接于该第二传输线及该第四传输线之间。该保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管、一第二瞬态抑制二极管以及一快速反应二极管。该第一瞬态抑制二极管耦接于该第二传输线与该快速反应二极管间。该第二瞬态抑制二极管耦接于该第四传输线与该快速反应二极管间。该快速反应二极管耦接至该接地端。
本发明还提供一种保护元件组，各所述传输元件组的该保护元件组耦接于该第二传输线及该第四传输线之间；其中，该保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管、一第二瞬态抑制二极管、一第一快速反应二极管及一第二快速反应二极管，该第一瞬态抑制二极管与该第二瞬态抑制二极管反向串联且耦接于该第二传输线与该第四传输线间，以及该第一快速反应二极管与该第二快速反应二极管反向并联且耦接于该第一瞬态抑制二极管与该第二瞬态抑制二极管间的一接点与该接地端间。
相较于传统以太网装置中的变压器，本发明的传输电路可自动化生产，减少生产成本。再者，本发明的传输电路可提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离，并提供突波保护功能。
附图说明
图1是本发明第一实施例的以太网应用电路1的示意图。
图2是本发明第二实施例的以太网应用电路2的示意图。
图3是本发明第三实施例的以太网应用电路3的示意图。
图4是本发明第四实施例的以太网应用电路4的示意图。
符号说明:
1 以太网应用电路
2 以太网应用电路
3 以太网应用电路
4 以太网应用电路
11 以太网连接器
13 传输电路
13a 传输元件组
15 以太网芯片
C1 第一电容器
C2 第二电容器
D1 第一瞬态抑制二极管
D2 第二瞬态抑制二极管
D3 第一快速反应二极管
D4 第二快速反应二极管
G 接地端
L1 第一电感器
L2 第二电感器
L3 第三电感器
L4第四电感器
L5 第五电感器
P1 接点
P2 接点
T1 第一传输线
T2 第二传输线
T3 第三传输线
T4 第四传输线
T5 第五传输线
具体实施方式
以下的实施例是用以举例说明本发明的技术内容，并非用以限制本发明的范围。需说明者，以下实施例及附图中，与本发明无关的元件已省略而未绘示，且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。
本发明的第一实施例如图1，其是本发明的以太网应用电路1的示意图。以太网应用电路1包含一以太网连接器11、一传输电路13及一以太网芯片15。
以太网连接器11可为一具有RJ-45接口的以太网连接器，其包含Tx0+接脚、Tx0-接脚、Tx1+接脚、Tx1-接脚、Tx2+接脚、Tx2-接脚、Tx3+接脚及Tx3-接脚。以太网芯片15可为各厂商的芯片，例如：瑞昱半导体股份有限公司的RTL8201芯片，其包含MD0+接脚、MD0-接脚、MD1+接脚、MD1-接脚、MD2+接脚、MD2-接脚、MD3+接脚及MD3-接脚。由于本发明的主要技术内容着重于传输电路13，且所属技术领域中具有通常知识者可轻易根据随后的叙述，轻易了解本发明的传输电路13如何取代传统以太网应用电路中的变压器，耦接于以太网连接器11及以太网芯片15间，故在此不再针对以太网连接器11及以太网芯片15加以赘述。
传输电路13包含四个传输元件组13a。各传输元件组13a耦接至以太网连接器11以及以太网芯片15间。各传输元件组13a包含一第一电容器C1、一第二电容器C2、一第一电感器L1、一第二电感器L2、一第三电感器L3、一第一传输线T1、一第二传输线T2、一第三传输线T3、一第四传输线T4以及一第五传输线T5。
各传输元件组13a的第一电容器C1耦接于第一传输线T1与第二传输线T2之间，并通过第一传输线T1耦接至以太网连接器11以及通过第二传输线T2耦接至以太网芯片15。各传输元件组13a的第二电容器C2连接于第三传输线T3及第四传输线T4之间，并通过第三传输线T3连接至以太网连接器11以及通过第四传输线T4连接至以太网芯片15。
各传输元件组13a的第一电感器L1与第二电感器L2串联，并耦接于第一传输线T1及第三传输线T3之间。各传输元件组13a的第三电感器L3耦接于第二传输线T2及第四传输线T4之间。各传输元件组13a的第一电感器L1与第二电感器L2间的一接点P1，通过第五传输线T5耦接至一接地端G。
于本实施例中，第一电容器C1及第二电容器C2是一无极性的电容器，可提供信号耦合及直流隔离的效果，且电容值介于1至10纳法（nF）间。此外，第一电感器L1与第二电感器L2的电感值介于3至13微亨（uH）间，以及第三电感器L3的电感值介于15至30uH间。第一电感器L1、第二电感器L2及第三电感器L3可在特定频率下提供阻抗匹配，并提供一稳定的直流准位。
传输电路13可通过于一印刷电路板（printed circuit board；PCB）上依图1的电路连接方式耦接第一电容器C1、第二电容器C2、第一电感器L1、第二电感器L2及第三电感器L3，并自PCB上引出20支接脚来实现。据此，传输电路13可取代传统以太网应用电路中的变压器，耦接于以太网连接器11及以太网芯片15间，以提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离。
此外，传输电路13亦可通过将电容器与电感器整合成单一元件的制造工艺方式来实现，例如：采用共烧陶瓷技术。再者，传输电路13亦可采用半导体制造工艺，将电容器与电感器制作于同一硅基板上来实现。
本发明的第二实施例如图2，其是本发明的以太网应用电路2的示意图。相较于第一实施例，于本实施例中，传输电路13的各传输元件组13a还包含一保护元件组，耦接于第二传输线T2及第四传输线T4之间。保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管D1、一第二瞬态抑制二极管D2以及一第一快速反应二极管D3。第一瞬态抑制二极管D1耦接于第二传输线T2与第一快速反应二极管D3间。第二瞬态抑制二极管D2耦接于第四传输线T4与第一快速反应二极管D3间。第一快速反应二极管D3耦接至接地端。
当采用本实施例的传输电路13取代传统以太网应用电路中的变压器，耦接于以太网连接器11及以太网芯片15间时，传输电路13不但可提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离，还可提供突波保护功能。
本发明的第三实施例如图3，其是本发明的以太网应用电路3的示意图。以太网应用电路3包含一以太网连接器11、一传输电路13及一以太网芯片15。相较于第一实施例，于本实施例中，传输电路13的各传输元件组13a还包含一第四电感器L4及一第五电感器L5。各传输元件组13a的第一电容器C1及第一电感器L1通过第四电感器L4耦接至第一传输线T1。各传输元件组13a的第二电容器C2及第二电感器L2通过第五电感器L5耦接至第三传输线。此配置可提高阻抗匹配特性，并缩减信号响应的带宽，以抑制高频噪声。
于本实施例中，第一电容器C1及第二电容器C2是一无极性的电容器，可提供信号耦合及直流隔离的效果，且电容值介于5至35纳法（nF）间。此外，第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4及第五电感器L5的电感值介于5至35微亨（uH）间。第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3、第四电感器L4及第五电感器L5可在特定频率下提供阻抗匹配，并提供一稳定的直流准位。
本发明的第四实施例如图4，其是本发明的以太网应用电路4的示意图。相较于第三实施例，于本实施例中，传输电路13的各传输元件组13a还包含一保护元件组，耦接于第二传输线T2及第四传输线T4之间。保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管D1、一第二瞬态抑制二极管D2、一第一快速反应二极管D3及一第二快速反应二极管D4。
第一瞬态抑制二极管D1与第二瞬态抑制二极管D2反向串联且耦接于第二传输线T2与第四传输线T4间。第一快速反应二极管D3与第二快速反应二极管D4反向并联且耦接于第一瞬态抑制二极管D1与第二瞬态抑制二极管D2间的一接点P2与接地端G间。据此，当采用本实施例的传输电路13取代传统以太网应用电路中的变压器，耦接于以太网连接器11及以太网芯片15间时，传输电路13不但可提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离，还可提供突波保护功能。
综上所述，相较于传统以太网装置中的变压器，本发明的传输电路可自动化生产，减少生产成本。再者，本发明的传输电路可提供以太网传输中必要的信号耦合及直流隔离，并提供突波保护功能。
上述的实施例仅用来列举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属本发明所主张的范畴。
Claims (10)
1.一种用于一以太网的传输电路，其特征在于，该传输电路包含：
四个传输元件组，各所述传输元件组耦接至一以太网连接器以及一以太网芯片间；
其中：
各所述传输元件组包含一第一电容器、一第二电容器、一第一电感器、一第二电感器、一第三电感器、一第一传输线、一第二传输线、一第三传输线、一第四传输线以及一第五传输线；
各所述传输元件组的该第一电容器耦接于该第一传输线与该第二传输线之间，并通过该第一传输线耦接至该以太网连接器以及通过该第二传输线耦接至该以太网芯片；
各所述传输元件组的该第二电容器连接于该第三传输线及该第四传输线之间，并通过该第三传输线连接至该以太网连接器以及通过该第四传输线连接至该以太网芯片；
各所述传输元件组的该第一电感器与该第二电感器串联，并耦接于该第一传输线及该第三传输线之间；
各所述传输元件组的该第三电感器耦接于该第二传输线及该第四传输线之间；以及
各所述传输元件组的该第一电感器与该第二电感器间的一接点，通过该第五传输线耦接至一接地端。
2.根据权利要求1所述的传输电路，其特征在于，各所述传输元件组还包含一保护元件组，各所述传输元件组的该保护元件组耦接于该第二传输线及该第四传输线之间，各所述传输元件组的该保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管、一第二瞬态抑制二极管以及一第一快速反应二极管，该第一瞬态抑制二极管耦接于该第二传输线与该第一快速反应二极管间，该第二瞬态抑制二极管耦接于该第四传输线与该第一快速反应二极管间，以及该第一快速反应二极管耦接至该接地端。
3.根据权利要求1所述的传输电路，其特征在于，该第一电容器及该第二电容器是一无极性的电容器。
4.根据权利要求1所述的传输电路，其特征在于，该第一电容器及该第二电容器的一电容值介于1至10纳法间。
5.根据权利要求1所述的传输电路，其特征在于，该第一电感器及该第二电感器的一电感值介于3至13微亨间，且及该第三电感器的一电感值介于15至30微亨间。
6.根据权利要求1所述的传输电路，其特征在于，各所述传输元件组包含一第四电感器及一第五电感器，各所述传输元件组的该第一电容器及该第一电感器通过该第四电感器耦接至该第一传输线，以及各所述传输元件组的该第二电容器及该第二电感器通过该第五电感器耦接至该第三传输线。
7.根据权利要求6所述的传输电路，其特征在于，该第一电容器及该第二电容器的一电容值介于5至35纳法间。
8.根据权利要求6所述的传输电路，其特征在于，该第一电感器、第二电感器、该第三电感器、该第四电感器及该第五电感器的一电感值介于5至35微亨间。
9.一种保护元件组，用于权利要求1的该传输电路的各所述传输元件组，其特征在于，各所述传输元件组的该保护元件组耦接于该第二传输线及该第四传输线之间；
其中，该保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管、一第二瞬态抑制二极管以及一快速反应二极管，该第一瞬态抑制二极管耦接于该第二传输线与该快速反应二极管间，该第二瞬态抑制二极管耦接于该第四传输线与该快速反应二极管间，以及该快速反应二极管耦接至该接地端。
10.一种保护元件组，用于权利要求6的该传输电路的各所述传输元件组，其特征在于，各所述传输元件组的该保护元件组耦接于该第二传输线及该第四传输线之间；
其中，该保护元件组包含一第一瞬态抑制二极管、一第二瞬态抑制二极管、一第一快速反应二极管及一第二快速反应二极管，该第一瞬态抑制二极管与该第二瞬态抑制二极管反向串联且耦接于该第二传输线与该第四传输线间，以及该第一快速反应二极管与该第二快速反应二极管反向并联且耦接于该第一瞬态抑制二极管与该第二瞬态抑制二极管间的一接点与该接地端间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210303 Address after: Taoyuan City, Taiwan, China Patentee after: TAI-TECH ADVANCED ELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: Chinese Taiwan New Taipei City Patentee before: NLIGHTNING TECHNOLOGY Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |