Hybrid Transformator Model für LTSpice

[Sh R. (sh_r)]

Hallo
Ich habe versucht einen Hybrid Transformator in LTSpice zu modellieren 
aber habe Probleme mit Induktor Kopplung. Also V1 muss nicht in V2 
eingekoppelt werden und V3 nicht in V4(siehe angehängte Datei). Könnte 
jemand mich erklären wie soll ich diese Einkopplung schaffen
Danke im Voraus

[Helmut S. (helmuts)]

Ich hätte gerne den Link auf die Originalschaltung.
Vielleicht ist ja eine der Spulen falsch "gepolt".

[Sh R. (sh_r)]

Hi Helmut,
Vielen Dank für die Rückmeldung. Eigentlich die Schaltung habe selber 
gebastelt. In angehängte Datei kann wird das Konzept von Hybrid 
dargestellt.

[Abdul K. (ehydra)]

Also dieser geht in LTspice:
http://www.qrpforum.de/index.php?page=Attachment&attachmentID=8079&h=2218be6fe31819d98abacfeaac1a6cb97046c00c

[Sh R. (sh_r)]

Danke, Ich versuche mal dieses Doc lesen. Eigentlich bräuchte ich solche 
Schaltung für Signale bis 100 KHz

[Helmut S. (helmuts)]

Ich denke deine Schaltung war mit 2 Transformatoren.

[Sh R. (sh_r)]

Danke, Helmut
Deine Lösung scheint mein Problem zu lösen. Könntest Du bitte auf gute 
Tutorial für Transformators mit LTSpice hinweisen damit dass ich 
Induktive Kopplung noch tiefer lernen kann. Und wie hast Du das als 2 
Transformator Konfiguration gemacht?

[Helmut S. (helmuts)]

> Und wie hast Du das als 2 Transformator Konfiguration gemacht?

Ich habe einfach 2 Koppelfaktoren K1 und K2 definiert. Jede der Spulen 
taucht nur in einem der zwei K-Definition auf. Deshalb sind das zwei 
getrennte Transformatoren.

K1 L1 L2 L4 1

K2 L3 L5 L6 1

Du wirst bestimmt keinen Trafo mit 1Henry finden der 100kHz kann. 
Wahrscheinlich sind da wenige 10mH realistischer.

[Sh R. (sh_r)]

Hi Helmut,
Ich brauche diese Schaltung für eine Konfiguration die empfängt Signale 
bis 100MHz aber bin ich nur für Signale bis 100KHz interessiert(z.b. in 
meinem Fall Signale von 1 bis 100KHz sind für Stoerung gemeint, jedes 
Signal bis 100KHz hat seine eigene funktion und Signale von 100KHz bis 
100MHz sind Daten). Als ich dich richtig verstanden habe Trafo mit 1 
Henry kann nur Signale bis 100KHz verarbeiten. Könnte man vielleicht 
Trafo für Signale bis 100MHz einsetzen und entsprechende niederfrequente 
Signale mit Tief-Pass rausfiltern?

[Abdul K. (ehydra)]

Was du suchst, ist ein Diplexer. Sitzt gerne hintern Mischern und hat 
dort genau die deinige Aufgabe.
Der obige Hybridtrafo ist nur für enge Frequenzbereiche und vor allem an 
allen Ports eng tolerierte Impedanz verwendbar. Gibts auch in aktiv mit 
OpAmps, aber nicht bis 100MHz.

[Helmut S. (helmuts)]

Vielleicht gibt es ja einen integrierten Baustein (IC) der 1MHz bis 
100MHZ von 2-Draht nach 4-Draht wandeln kann. Eigentlich müsste das 
veraltete LAN mit Koaxial-Kabel in der Richtung gewesen sein.

Transformatoren für einen weiten Frequenzbereich (Faktor 100) sind 
schwierig zu realisieren.

[Sh R. (sh_r)]

Ich weiss es nicht wie kann ich meinen Problem erklären. Vieleicht mache 
ich eine CRAZY Sache. In Analog Schaltung Entwurf bin ich Anfanger. 
Vielen Dank an alle wer sich rückgemeldet hat... Hier ist meine Idee(das 
bräuchte ich für meine Bachelorarbeit :-)).Eigentlich habe Ich einen 
Ethernet Full-Duplex PHY welche für Datenaustausch zuständig ist(der 
erkennt Signale zwischen 100KHz bis 125 MHz als Daten). Ich wollte vor 
dem PHY solche Trafo Konfiguration haben der bidirektionale Sendung von 
Signale bis 100KHz ermöglicht(damit könnte ich PHY schlafen lassen und 
wenn niederfrequente Signal kommt dann entschprechende Schaltung weckt 
den PHY... z.B. ich habe einen Ethernet Switch mit 4 Ports, an alle 
Ports wollte ich solche Hybrid Trafo einbauen damit jedes Port 
gleichzeitig niederfrequente Stoerung Signale senden und empfängen kann. 
Und wenn an einen Port solche Stoerung Signal kommt soll diese an alle 
andere Ports weitergeleitet werden ohne dass der PHY es sieht(eigentlich 
ist PHY in Stand-By), und wenn hochfrequente Signal kommt der Trafo soll 
es nicht erkennen und dieses Signall soll von PHY bearbeitet werden). 
Ich wäre sehr dankbar wenn jemand auf sehr gute Links hinweisen kann wo 
man mehr über Analog Schaltung Entwurf erfahren kann.
Danke im voraus

[Abdul K. (ehydra)]

Versuchs mal in Englisch, ist schwer zu verstehen.

Modernes Ethernet hat keine Duplexfunktion auf der physikalischen 
Leitung. Das läuft alles simplex. Die Bidirektionalität wird durch 
getrennte Leitungen realisiert. Das Netzwerk existiert also sozusagen 
zweimal.

Beim alten 10MBit Koax-Ethernet wurde die Leitung duplex aber zeitlich 
getrennt betrieben. Also ging nur Senden oder Empfangen oder es gab ne 
Kollisionserkennung. Womit sich auch der Beitrag von Helmut erledigt 
hat.

Willst du parallel zum Switch ein low-speed Netzwerk auf der gleichen 
Leitung realisieren? Das eigentliche Ziel hast du nicht erklärt? 
Stromsparen? Sowas wäre völlig inkompatibel. Ethernet zeichnet sich doch 
gerade durch seine Standardisierung und damit niedrige Kosten aus. Sonst 
könnte man gleich andere bessere Lösungen benutzen.

Ethernet hat auch noch Wake-Up und eine ich glaube 100KHz Line-status 
Übermittlung.

[Sh R. (sh_r)]

Hallo Abdul
Vielen Dank für deine Antwort.
Ich versuche weiter auf Englisch.
I think Gigabit Ethernet(1000Base-T) uses bidirectional transmit&receive 
at the same time(see attached picture).
You have correctly understood: I want to build parallel low-speed 
network on the same twisted-pair and I want to be able to send and 
receive on this cable at the same time similiar to 1000Base-T. But 
through this low speed network not the data will be sent but only sine 
waves with frequency up to 100KHz(I have read somewhere that ethernet 
PHYs internal impedance is so that when signal up to 100KHz comes in it 
will not destroy high speed data operation). And I wanted to use this 
available bandwith for low frequency wake up signals. So my idea is 
that: for example inside the switch the PHY will be sleeping and 
paralelly some low-power microcontroller will be functioning and when 
low freq wake up signal comes in the mcu will wake the PHY, but imagine 
if we have a network topology with 3 switches and each switch has 3 
ports and 3 Nodes connected to these ports and at some time 2 switches 
are sleeping and only one switch and its nodes are functioning and 
communicating with each other through their own switch, but when some 
node wants to communicate with some Node in other switch located far(2 
hops in our case) the Node will send sine wave to the switch and the 
switch should be able to pass through this sine wave to all the 
ports(since it does not know on which port other switch is located) and 
this signal will be received by other switch(sleeping) and at the same 
time this switch passes the signal to all the ports - in this way I can 
wake all other sleeping switches paralelly at the same time(PHY wake up 
and initialisation takes relatively long time, if we wake the switches 
one after another in the case of 10-20 hops wake up time will be lasting 
minutes)... Is it somehow understandable??

[Abdul K. (ehydra)]

Perfektes Englisch.

Also, ich kenne mich mit Gigabit-Ethernet nicht aus. Habe nur bis 
100MBit-Module gebaut. Auf dem rechten Bild oben rechts sieht aber sehr 
nach einem Duplexer (Leitungskompensation, gabs schon im analogen 
Fernsprechnetz in jedem Telefonapparat als sogenannte 
Leitungsnachbildung. Die konnte man damals auch steckbar erweitern für 
extra lange Anschlußleitungen) aus.

Aber ich würde eher bevor du was neues erfindest, die Sache mit dem 
100KHz Konfigurationsmeldungen untersuchen. Die sind Standard bei 100MHz 
und vermutlich auch bei 1GBit - da nur leicht anders realisiert wegen 
doppelter Sendeleitungen. Die müßtest du einfach nur parallel zum Switch 
weiterleiten und jeweils eine Erkennungsschaltung pro Switch, die diesen 
dann einschaltet. Der brauch dann aber ne Weile zum Hochfahren. Wozu der 
Aufwand? Kommt das in ein Auto?

Und du bist nicht alleine: US8385237

Hier ist Auto-Negotiation für Ethernet ausführlich erklärt:
http://en.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation
Mit 100KHz hatte ich wohl die falsche Erinnerung. Aber lies selbst.

[Abdul K. (ehydra)]

Hier noch was lesenswertes (Die Seite überhaupt recht interessant):
http://www.holmea.demon.co.uk/Ethernet/EthernetRx.htm

[Sh R. (sh_r)]

Vielen Dank für deine Rückmeldung! :-)
Du hast richtig gemerkt: die ganze Sache ist für automotive Ethernet 
gemeint. Was meinst du bei 100KHz Konfigurationsmeldungen? 
Autonegotiation? Ich glaube automotive Ethernet PHY Broad-R-Reach 
unterstützt keine Autonegotiation! Und klassische Ethernet ist für 
Automobil nicht einsetzbar da hohe Energieaufwand! Ja, Ethernet für 
automotive ist noch rudimentär aber glaube ich hat gute Zukunft! Mal 
sehen!! :-).. Könntest du vielleicht auf gute Entwurftechnologie von 
Phasenverschiebung Schaltungen mit BJT-Transistoren hinweisen??? Ich 
habe vielleicht einige Ideen, aber dafür sollen low-power aktive 
Phasenverschiebung Schaltungen realisiert werden!!

[Abdul K. (ehydra)]

Naja, lasse dir deine Meinung.

Was den Phasenschieber angeht, was soll er können? Und bitte bleib bei 
Englisch.

[Sh R. (sh_r)]

Ok! I wanted to divide the signal in twisted-pair into 2 parts(transmit 
& receive) with the hybrid, after that the signal in receive part will 
be passed through a low-pass to filter out the low frequency signal(it 
can be so that eth. signal is also comming to the cable but I don't need 
that signal) and then this low frequency signal should be sent to the 
Transmit part of all the other Ports different from the Port on which 
this signal came in(and now imagine if the mcu is sending some other low 
freq. signal on the transmit path of some other port then if I just 
connect my receive path to that other port then the signal comming in to 
the other transmit port will be seen in my receive path also, which I 
don't want, thats why I wanted to have 180 phase shift in transmit 
signal and connect with the original one to my receive path - in this 
way the signal will be cancelled out in receive path). What I am 
thinking is very crazy and maybe funny and not realisable at all, but, 
anyway I need it for my Bachelor thesis. I am having now some stress 
because I cannot think something realisable for my thesis. I am very 
confused!!

[Abdul K. (ehydra)]

Vielleicht ist PoE einfacher?