以太網(wǎng)網(wǎng)口需要加入“網(wǎng)絡(luò)變壓器”（Ethernet Magnetics）的原因非常核心，它不是傳統(tǒng)意義上用來升壓或降壓，而是滿足以太網(wǎng)高速通信和安全規(guī)范的關(guān)鍵器件。

1. 最重要：電氣隔離（Galvanic Isolation）

IEEE 802.3 強制要求PHY 與外部網(wǎng)線之間保持1500Vrms～2250Vrms的隔離。

為什么要隔離？

不同設(shè)備之間地電位不同（可能差幾十伏）

網(wǎng)線很長，容易引入雷擊浪涌、電磁脈沖、ESD

防止外部高壓瞬間擊穿 PHY 或主板

保護用戶與設(shè)備安全

         如果整個通路上都是實用變壓器，而你不選擇，那么能量會向水一樣涌向更低的區(qū)域，更容易“流淌”的區(qū)域。一定從堤壩的決堤口流出。

“如果每家都在門前攔起來大壩，用于防止浪涌，就你家大門常打開，你怕不怕？”

2. 共模噪聲抑制（EMI / EMC）

網(wǎng)絡(luò)變壓器里不僅有隔離繞組，還通常集成：

• 共模扼流圈（Common Mode Choke）

• EMI 濾波元素

它們能抑制：

Bob Smith電路

Bob Smith電路是Bob Smith在1994年申請的一個專利電路，其作用是實現(xiàn)阻抗匹配，減小干擾以獲得更好的EMC性能。其電路一般為在各變壓器中心抽頭接一個75Ω的電阻，再通過2kV電容接地（防雷作用）。其電路如圖所示：

         這里存在一個問題，一般的差分線以及雙絞線的特征阻抗為100Ω左右，75Ω的阻值與其并不相匹配，那么這里的電阻取值是否合理呢？要解答這個問題，首先要明確的是Bob Smith電路要解決的并不是同一條雙絞線的阻抗匹配問題，而是不同雙絞線之間的阻抗匹配，要抑制的是線間的共模干擾。網(wǎng)線的線纜位置與阻抗模型如圖所示，線間的共模干擾分為單對線與單對線的干擾，單對線與兩對線之間的干擾，單對線與三對線之間的干擾以及兩對線與兩對線之間的干擾，在Bob Smith電路中，其假定線纜的共模阻抗值為145Ω，由此得到匹配電阻為75Ω左右。

         但是有相關(guān)資料對該阻值提出了質(zhì)疑，Bob Smith Termination vs Proper Termination根據(jù)圖的方式測定了不同情況下網(wǎng)線之間的共模阻抗，并以此列出對應(yīng)的方程進行求解，得到對于5類及超5類網(wǎng)線來說，52.3Ω的電阻相較于75Ω更為合適。實際上，不同網(wǎng)線所用的材質(zhì)不盡相同，其中又有屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線的區(qū)分，Bob smith電路的電阻的取值的確不能一成不變，應(yīng)該按實際進行調(diào)整。

         另外，Bob Smith電路還有抑制電磁干擾（可以提供約10dB左右的EMI衰減的效果）、在共模干擾（如雷擊）等場景下提供共模泄放回路的作用，對網(wǎng)口的共模防護能力有所提升，不過這也要求在Bob Smith電路中要選用封裝較大的電阻、電容，以滿足防雷要求。

3. 實現(xiàn) AC 耦合，允許兩端 DC 偏置不同

PHY 發(fā)出的差分信號攜帶自己的一組直流偏置，而交換機/路由器的 PHY 偏置值不同。

網(wǎng)絡(luò)變壓器的作用：這讓每個設(shè)備的 PHY 可以獨立設(shè)置參考電平，不會相互干擾。

4. 阻抗匹配（100Ω）確保信號完整性

以太網(wǎng)要求差分線對特性阻抗為 100Ω。

網(wǎng)絡(luò)變壓器幫助：尤其 1000BASE-T 需要多繞組與精確匹配。

5. 支持 PoE（Power over Ethernet）供電

這一點，是“馬后炮”。先有以太網(wǎng)，后有以太網(wǎng)供電。當(dāng)初定義以太網(wǎng)的時候，應(yīng)該沒有先定義PoE。

PoE 會在網(wǎng)線上加上 48V 電源。

網(wǎng)絡(luò)磁性器件作用：把高壓從 PHY 信號通道中隔離， 允許 PoE 電源供電而不傷害芯片