- 匝數比影響信號幅度與相位:原 HM1188 芯片匝數比 1:1,信號在變壓器原副邊傳輸時幅度基本不變;更換為 XT1188 芯片(匝數比 1:2)后,根據變壓器原理,副邊輸出信號幅度會變為原邊的 2 倍。短距離 10 米傳輸時,信號衰減較小,幅度變化對通訊影響不明顯。但超過 20 米后,網線傳輸帶來的信號衰減加劇,再加上匝數比改變導致的信號幅度變化,可能使接收端接收到的信號幅度超出正常工作范圍,導致無法通訊。同時,匝數比變化還可能影響信號相位,在長距離傳輸的信號疊加過程中,相位偏差會破壞信號完整性,進而影響通訊 。
- 阻抗匹配問題:不同匝數比的網絡變壓器,其輸入輸出阻抗特性存在差異。HM1188 芯片(1:1)與 XT1188 芯片(1:2)匝數比不同,對應特性阻抗也不同。在原理圖未改直接替換芯片的情況下,電路的阻抗匹配發生變化。網線本身具有一定特性阻抗,通常為 100Ω 左右,原電路與 HM1188 芯片配合能較好地實現阻抗匹配,長距離傳輸時信號反射小。而更換為 XT1188 芯片后,電路阻抗與網線阻抗不再匹配,長距離傳輸中信號反射增強,導致信號質量嚴重下降,最終無法通訊。
- 解決方案
- 調整電路參數:針對匝數比變化導致的信號幅度問題,可以在接收端增加信號調理電路。例如,通過電阻分壓網絡對接收信號進行衰減,使其幅度恢復到合適范圍;對于信號相位問題,可以在電路中加入適當的延遲線或相位補償電路,校正信號相位。
- 重新設計阻抗匹配網絡:根據 XT1188 芯片的特性,重新設計阻抗匹配網絡。可以在變壓器與網線之間增加匹配電阻或 LC 網絡,使整個傳輸鏈路的阻抗盡可能匹配,減少信號反射。例如,通過計算和調試,選擇合適的電阻值組成 T 型或 π 型匹配網絡,實現與網線的阻抗匹配。
- 優化 PCB 布局布線:檢查并優化 PCB 布局布線,減少信號傳輸過程中的干擾和損耗。對于高速信號走線,保證走線長度盡量短、等長,減少過孔數量,同時做好屏蔽措施,降低外界干擾對信號的影響。
- 重新選型或定制變壓器:如果上述方法仍無法解決問題,可以考慮重新選型網絡變壓器,選擇匝數比合適且性能符合要求的芯片;或者根據實際需求定制變壓器,確保其匝數比、阻抗等參數與電路完美匹配,滿足長距離通訊需求。