by Thomas Brand
產品介紹
► ADIN1100 可靠耐用的工業級低功耗 10BASE-T1L 乙太網 PHY
► ADIN1300 乙太網 PHY
介紹
隨著數位化在我們日常生活的幾乎所有方面進一步發展，不同設備和機器之間需要不斷交換越來越多的數據。特別是在工業領域，傳統的通訊技術正在達到其極限，而乙太網路（或在本例中為工業乙太網路）正在成為新標準。有了它，可以在長達 100 m 的距離內實現千兆位元範圍內的極高資料速率，如果使用光纖電纜，甚至可以達到幾公里。
乙太網路是 IEEE 802.3 中提出的介面規範。 IEEE 802.3 的要素之一是乙太網路實體 (PHY) 層。它是一個收發器組件，用於發送和接收資料或乙太網路幀。在OSI模型中，乙太網路覆蓋第1層（實體層）和部分第2層（資料鏈結層）。
實體層指定電訊號的類型、訊號速率、媒體和連接器類型以及網路拓撲。乙太網路 PHY 可以對應到其上，如表 1 所示。
PHY 形成實體接口，負責純數位系統和訊號傳輸介質之間的資料編碼和解碼。因此，它代表了介面的數位連接層和電氣連接層之間的橋樑。
資料鏈結層定義了透過媒體進行通訊的方式以及發送和接收訊息的訊框結構。這意味著它定義如何排列線路中的位元以便能夠從位元流中提取資料。對於以太網，這稱為媒體存取控制 (MAC)，位於 PHY 附近，但位於資料鏈結層。 MAC 通常整合到控制器或交換器中。
PHY 可以是分立元件，也可以整合到乙太網路控制器中。圖 1 顯示了顯示所需乙太網路元件和分立 PHY 的簡化框圖。
圖 1. 乙太網路連接的簡化框圖。
如果應使用分立 PHY 來實現設計，則在選擇 PHY 時應考慮一些標準。
選擇工業 PHY 時要考慮的重要標準
在工業應用中，資料傳輸和網路必須在較寬的溫度範圍內具有高度可靠性和故障安全性。這相應地適用於所有組件。
網路週期時間
網路週期時間是控制器從所連接的裝置收集和更新資料所花費的時間。低延遲的 PHY 可縮短網路週期時間，進而提高網路更新時間，這對於時間關鍵型應用尤其重要。因此可以將更多設備連接到網路。
抗干擾性/穩健性
工業應用中的操作環境通常很惡劣。 PHY 必須能夠承受主要的外部條件，因為它直接或透過小磁性元件連接到電纜，而乾擾（輻射或傳導）可能會耦合到電纜中。
CISPR 32 和 IEC 61000-4-2 至 IEC 6100-4-6 等 EMC 標準是衡量 PHY 規範的標準。強大的 PHY 為認證鋪平了道路，並消除了通常繁瑣的重新設計任務。
損耗和溫度範圍
工業應用的設備通常具有 IP65/IP66 的防塵和防潮保護。這限制了可用於冷卻電子設備的氣流。同時，工業應用中的設備經常暴露在較高的環境溫度下。此外，對於線型和環型拓撲，需要兩個乙太網路連接，因此需要兩個 PHY，因此資料輸入和輸出的 PHY 損耗會加倍。因此，應選擇損耗低的 PHY，以便最大限度地減少自熱。
Analog Devices 外部 PHY
™.Analog Devices 開發了工業乙太網路PHY，專注於工業需求，並推出了強大的PHY ADIN1200 (10 Mbps/100 Mbps)、ADIN1300 (10 Mbps/100 Mbps/1 Gbps) 和ADIN1100 (10BASE-T1L)，以補充其工業乙太網路PHY。
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關於作者
托馬斯·布蘭德
現場應用工程師
Thomas Brand 於 2015 年 10 月在慕尼黑的 Analog Devices 開始了他的職業生涯，作為他碩士論文的一部分。 2016 年 5 月至 2017 年 1 月，他參加了 Analog Devices 現場應用工程師培訓生計畫。隨後，2017 年 2 月，他擔任現場應用工程師。在此職位中，他主要負責大型工業客戶。此外，他還專門研究工業乙太網路主題領域並支援中歐的相關事務。
他在莫斯巴赫合作教育大學學習電機工程，然後在康斯坦茨應用科學大學完成國際銷售研究生學習並獲得碩士學位。
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