Ethernet ohne Magnetik?

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

Zur Verdeutlichung: Ich versuche hier nicht, zwei Computer miteinander zu verbinden. Ich denke speziell daran, ein kleines Netzwerk von Mikrocontrollern auf einer einzigen Platine zu erstellen. Nehmen wir an, die Gesamtlänge eines Netzwerksegments beträgt nicht mehr als 6 Zoll. Dies wäre für 10BaseT oder höchstens 100BaseT.

Mit Kabel, da sind die Magnete schon in den Reklamationsgeräten. Sie können ein nicht konformes kapazitiv gekoppeltes Gerät herstellen, das funktioniert, aber nicht gut.
Seltsamerweise, wenn Sie an Bord bleiben ... warum Ethernet über etwas wie SPI? Sie können trotzdem sehr hohe Datenraten erreichen und vermeiden, sich mit Ethernet herumschlagen zu müssen.
@TobyLawrence meinst du Ethernet über SPI (was nach einer großen Herausforderung klingt) oder IP über SPI (was nach Overkill klingt).
@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 ob es einfach so war, wie er seine Frage formuliert hat.
In einem Follow-up habe ich diesen Artikel gefunden, der von Interesse sein könnte: micrel.com/_PDF/Ethernet/app-notes/an-120.pdf
aktualisierte URL für Micrel Application Note (da Micrel von Microchip übernommen wurde): ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/…

Antworten (2)

Denken Sie daran, dass die Art von Ethernet, die Magnetik verwendet , die Transformatorkopplung in der Spezifikation erfordert . Die Transformatoren erledigen einige nette Dinge für Sie, wie z. B. die vollständige Entkopplung von Gleichtaktsignalen, die Bereitstellung einer erheblichen Spannungsisolierung und in einigen Fällen die Projektion einer anderen Impedanz auf die Elektronik als die, die ursprünglich auf dem Kabel vorhanden ist.

Wenn Ihr gesamtes Gerät erdfrei ist oder die Verbindung mit einer gemeinsamen Masse kurzgeschlossen ist, Sie die richtigen Impedanz- und Spannungspegel präsentieren und Gleichtaktsignale ignorieren können, können Sie theoretisch die Transformatoren eliminieren.

Dies funktioniert bei einigen PHYs nicht, da sie Wicklungen mit Mittenanzapfung auf ihrer Seite benötigen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass der PHY das Sendepaar ansteuert, indem der Mittelabgriff mit nur Low-Side-Schaltern an jedem Ende an die Stromversorgung gebunden ist. Dies ermöglicht effektiv eine bipolare Ansteuerung mit unsymmetrischen Schaltern und ist eine legitime Architektur, da ein Transformator sowieso vorhanden sein sollte. Schauen Sie sich Ethernet-Transformatoren genau an, und Sie werden teilweise aus diesem Grund viele Angebote mit Mittelanzapfungen sehen.

Wenn Sie vorsichtig sind, können Sie nur einen Transformator zwischen zwei Geräte schalten, wenn diese physisch nahe beieinander liegen. Jedes Ende ist immer noch transformatorgekoppelt, so dass eine Gleichtaktunterdrückung vorhanden ist und der Trick mit dem Mittenabgriff immer noch funktioniert. Ich habe dies tatsächlich einmal auf einem kleinen System gemacht, bei dem beide Ethernet-Geräte in derselben physischen Einheit enthalten waren.

Ich habe diesen Artikel kürzlich gelesen: youritronics.com/magnetic-less-ethernet wären Sie bereit, sich in Bezug auf Ihre Antwort darauf einzulassen?
@vicatcu: Es sieht nicht nach etwas Neuem aus. All dies zeigt, dass es manchmal funktionieren kann, wenn Sie die richtigen PHYs mit derselben Masse auf derselben Platine haben. Auch hier erwarten einige PHYs, Wicklungen mit Mittenanzapfung anzutreiben, 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.
Danke für das Feedback @Olin, mein Interesse an dieser Frage war über eine kurze Distanz - vielleicht ein paar Meter.

Wie Olin sagte, kann dies in bestimmten Situationen mit Kondensatoren erfolgen. Am interessantesten ist Ethernet auf einer Backplane.

Das ist in der Tat die Art von Situation, an die ich dachte ...
Es gibt einen Standard für Ethernet auf einer Backplane, das ist IEEE 802.3ap. Soweit ich das beurteilen kann, benötigt es immer noch einen Transformator.
Nein, ist es nicht. 4 Kondensatoren reichen aus (in einem sogenannten SERDES-, auch bekannt als PICMG-, auch bekannt als 1000base-kx-Modus).