本文主要介绍以太网PHY芯片到Line Side之间的网络变压器，他主要是为了满足IEEE802.3中规定的电气隔离要求、无失真的传输以太网信号、并抑制线路上的辐射。
网络变压器(Ethernet Transformer，也称数据汞/网络隔离变压器)，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。工作时，由收发器送出的上行数据信号从网络变压器的一端进入，由另一端输出，经RJ45型转接头，再通过非屏蔽双绞线送往服务器；服务器送来的下行数据信号经另一对非屏蔽双绞线和RJ45型转接头，由一端进入，由另一端输出，然后送到收发器上。
变压器从理论上来说，是可以不接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。但是，传输距离就很受限制，而且当不同电平网口对接时，也会有影响。而且外部对芯片的干扰也很大。当接了网络变压器后，它主要用于信号电平耦合。
网络变压器内部结构如下图所示：
网络变压器应用电路如下图所示：
EthernetTransformer主要实现以下三个功能：
满足IEEE 802.3电气隔离要求；
无失真的传输以太网信号：
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（主要是共模干扰），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。经过变压器后的电平统一为PECL电平！！！
辐射发射的抑制。
1、Transformer
PHY端变压器（Drive Side）的中心抽头(CenterTap)都要通过对地连接电容来进行滤波，滤去共模传导噪声（为了解决EMI问题）。
中间抽头主要有两个作用：
为共模电流提供低阻抗路径，降低共模电流/电压(同Choke作用)；
为Transceiver中Rx/Tx信号提供直流偏置。
所以对于不同的问题频率点，我们可以选择不同的电容值以提供低阻抗返回路径。对于不同芯片和不同PCB，此容值选择多少可以达到效果，需实际尝试，但有一点可以确定，此电容对网口辐射发射有着很大影响。
中间抽头为什么有些接电源？有些接地？这个主要是与使用的PHY芯片UTP（双绞线）口驱动类型有关，RJ45带变压器这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。电压驱动的就要接电源；电流驱动的就直接接个电容到地即可！所以对于不同的芯片，中心抽头的接法，与PHY是有密切关系的，具体还要参看芯片的datasheet和参考设计了。
为什么接电源时，有接不同的电压呢？这个也是由使用的PHY芯片资料里规定的UTP端口电平决定的。决定的什么电平，就得接相应的电压了。即如果是2.5V的就上拉到2.5V，如果是3.3V的就上拉到3.3V。
在Datasheet中一般会有一个引脚是设置偏置电阻的RBIAS，在该引脚的描述中一般会表明是电流驱动还是电压驱动（Bias Current or Voltage Reference？？？）
2、CMC(Common Mode Choke)
共模扼流圈是用来抑制共模噪声的，它对共模噪声信号形成高阻抗，而对差模信号基本无影响。它是抑制EMI电磁干扰的主要元件。
共模信号无法被Load消耗，会沿导线与地之间的离散电容到地，形成电磁辐射。加上共模电感后，形成高阻抗，阻碍共模信号的进入。
网络变压器中集成的共模电感可有效抑制共模电流引起的EMI问题，但需要特别注意共模电感的位置，如果放在芯片侧（Drive Side），则不适合于电流驱动型的芯片，当电流流经共模电感的方向相同时，共模电感磁芯中并没有磁力线相互抵消，此时共模电感的阻抗就会阻碍电流的变化，进而影响到正常工作的信号。
如果要放在电缆侧（Line Side），为保证Bob Smith电路的匹配作用，需要再增加一个自耦变压器。
增加自耦变压器需要多增加一个磁芯，目前应用更多的是使用三线共模电感。此方案既可以适用于电流驱动型的芯片，而且只需要两个磁芯，减少了成本。
该方案还有一个好处，就是对于地上的共模噪声有很好的抑制作用，当地噪声是共模源时，电流同向经过3个线圈，共模阻抗较大，起到抑制作用。
CMC的具体位置如下：
放在驱动侧（Drive Side）：
电压驱动型，可以使用两线CMC，
电流驱动型，不能使用两线CMC，只能使用三线CMC，因为电流有可能饱和，此时两线CMC就失去共模抑制作用了，但三线CMC在PHY端有第三线，在原理上等效为自耦合变压器。同时，三线CMC能提供更多的线路平衡，如果EMI有余量而EMS有问题，可以考虑用三线CMC；如果EMS有余量而EMI有问题，可以考虑用两线CMC配合自耦变压器。
放在线路侧（Line Side）：
不能单独使用两线CMC，必须增加一个自耦合变压器，因为单独使用两线CMC不能满足BST电路的匹配要求！！！
3、Auto-Transformer
自耦合变压器对差模信号形成高阻抗，对共模信号基本无影响，共模信号通过自耦合变压器时，以零阻抗的方式流向大地，从而达到滤波的目的。但是按照网络变压器中的接线方式，可以有效的进行信号传输，进一步减少及抑制电磁干扰。
4、BST电路
BST(Bob Simith common mode Termination)，目的是在两对双绞线之间提供150欧姆的阻抗匹配，以防混合CM/DM信号的传播，对电磁辐射有帮助（通过给共模信号提供回流路径）。接在4,5,7,8脚上，目的是减小1,2,3,6脚产生的共模噪声。千兆的RJ45电路中，可以去掉此电阻，10/100的RJ45电路中必须加上。
由电阻、电容组成的BST电路的主要作用：起到差模、共模阻抗匹配（共模75欧姆，差模130欧姆）的作用，通过电容接地还可以滤除共模干扰，可以提供10dB的共模EMI衰减。降低RJ45连接器未使用管脚的辐射发射。
100M网口设计时必须设计BST电路，为了更好的抑制共模信号通过线缆对外的辐射，应注意以下几点：
不用的RJ45管脚（4、5、7、8脚）进行BST共模端接；
PHY芯片侧的变压器中心抽头需通过0.01~0.1uF的电容接地；
PHY芯片侧的差模电阻（接收端）应等分为二（100Ω分为两个49.9Ω），中心点通过1000pF电容接地。
左图为RC并联终端匹配，右图为简单的并联终端匹配
当共模电感放在电缆侧时不能满足BST电路的匹配要求，因为此时匹配电阻不是150Ω，而变成了Z=2×75+2×Zcmc，不能满足其阻抗匹配要求，所以两线共模电感不能单独放在电缆侧，如果放在电缆侧，则需要额外增加一个自耦变压器。
要想在较宽频率范围内获得低阻抗，需要控制连线阻抗，保证BST电路的低阻抗连接。针对不同的问题频率点还可以适当凋整电路中电容的容值。其作用与中心抽头电容类似，但因为其路径上有75Ω的串联电阻，并且此电容为高压电容，容值很难选得很大，所以其对网口辐射发射的影响并没有中心抽头那么明显，但也是我们可以调整解决网口问题的一个方面。
以上就是针对网络变压器的介绍，不过现在用得最多的基本都是集成网络变压器的RJ45，省去了变压器部分的设计，但还是会留出BST、CT等引脚的。
