RJ45与网络变压器
网络变压器、滤波器基本介绍及RJ45常见问题介绍及使用注意事项
N為圈數 A為磁路截面積 1為磁路長度 A1為電感係數
常用調整方式 1>.調整圈數 2>.更換截面積比較厚的鐵心 3>.更換鐵心材質
如何減少漏感(LL)
漏電感是指初級繞組所產生的磁力線未耦合到次級繞組的泄漏，減少泄漏磁力 線則可以達到降低LL的目的．
變壓器頻率響應 – 訊號傳輸：
T R A N S F O R M E R
T R A N S F O R M E R
100Ω
跨擾(Cross Talk):相鄰通道所引起的串擾 -30dB Min@1~100MHz
100Ω
變壓器頻率響應 – 訊號傳輸：測試設備E5061A; 依據標準:IEEE802.3ab
電容公式為：C=ES/4pikD（S為電容電極有效截面積；D為電容兩電極間距）
增加繞組間有效距離，生產上降低Cww,Cd的方法有以下幾種方式： 1.繞線時張力放鬆以增加繞組之間的距離． 2.增加繞組間絕緣厚度．
設計上采用以下幾種方法降低Cww,Cd： 1.增加圈數. 2.減少繞線節數. 3.增加繞組間的絕緣度（如點膠等）.
變壓器
Choke Auto-Transformer
Choke & Auto-transformer都是用來對共模訊號作用的，只是作用方式不同
Choke的作用
共模訊號無法被Load消耗， 沿導線與地之間的離散電容到地，形成電磁輻射。
加上共模電感（扼流線圈）后，形成高阻抗， 阻礙共模訊號的進入。
Auto-transformer的作用
電抗比：Z1/Z2=(N1/N2)^2
變壓器圖示：
V1*I1=V2*I2
RJ45带屏蔽罩网络变压器
RoHS peak wave solder temperature rating 260°CSuitable for CAT 5 & 6 Fast Ethernet Cable or better UTPMeets or exceeds IEEE 802.3 standard for 100Base-TX 350µH minimum OCL with 8mA bias currentMinimum 1500Vrms isolation per IEEE 802.3 requirementUSA 858 674 8100Germany 49 7032 7806 0Singapore 65 6287 8998Shanghai 86 21 62787060China 86 755 33966678Taiwan 886 3 4356768Features and Benefits:Electrical Performance Summary:2. RoHS parts are tin matte finish over nickel.Notes: 1. LEDs Left/right: G=green, Y=yellow, N/A=none, YG=Bi-color LED Yellow Green. 2. LEDs with internal resistor. 3. Bi-color Left LED.Description:100 Base-TX (Fast Ethernet) RJ45 1x1 T ab-DOWN with LEDs 8-pin (J0 series) intergrated magnetics connector (ICM), designed to support applications, such as SOHO (ADSL modems), LAN-on-Mother-board (LOM), Hub and Switches.Dimensions:InchesmmUnless otherwise specified, all tolerances are ±.0100,25Dimensions: Inches mmUnless otherwise specified, all tolerances are ± .0100,25Dimensions:Inches mmUnless otherwise specified, all tolerances are ± .010 0,25(continued)456 RX-CT 5RD- 6C A B L ES I D EP C B S I D E T O P H YCHSGROUND456 RX-CT 5RD- 6C A B L E S ID EP C B S I D E T O P H YCHS GRNDC A B L E S ID EP C B S I DE T O P H YCHS GROUND NOTE: Connect CHS GND to PCB ground.TD+ 1CT 3TD- 2RD+ 7CT 645For More InformationPulse Worldwide Headquarters 12220 World Trade Drive San Diego, CA 92128U.S.A.Tel: 858 674 8100Pulse EuropeEinsteinstrasse 1D-71083 Herren-bergGermanyTel: 49 7032 7806Pulse China HeadquartersB402, Shenzhen Academy ofAerospace Technol-ogy Bldg.10th Kejinan RoadHigh-Tech ZoneNanshan DistrictShenzen, PR China518057Pulse North ChinaRoom 2704/2705Super Ocean FinanceCtr.2067 Yan An RoadWestShanghai 200336ChinaPulse South Asia135 Joo Seng Road#03-02PM Industrial Bldg.Singapore 368363Tel: 65 6287 8998Fax: 65 6287 8998Pulse North Asia3F, No. 198Zhongyuan RoadZhongli CityTaoyuan County 320Taiwan R. O. C.Tel: 886 3 4356768Fax: 886 3 4356823(Pulse)Performance warranty of products offered on this data sheet is limited to the parameters specified. Data is subject to change without notice. Other brand and product names mentioned herein may be trademarks or registered trademarks of their respective owners. © Copyright, 2012. Pulse Electronics, Inc. All rights reserved.。
网络变压器的介绍分类及工作原理
⽹络变压器的介绍分类及⼯作原理1、⽹络变压器的介绍⽹络变压器也被称作“数据汞”，也可称为⽹络隔离变压器。
它在⼀块⽹络接⼝上所起的作⽤主要有两个，⼀是传输数据，它把PHY送出来的差分信号⽤差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接⽹线的另外⼀端；⼀是隔离⽹线连接的不同⽹络设备间的不同电平，以防⽌不同电压通过⽹线传输损坏设备。
除此⽽外，数据汞还能对设备起到⼀定的防雷保护作⽤。
它主要⽤在⽹络交换机、路由器、⽹卡、集线器⾥⾯，起到信号耦合、⾼压隔离、阻抗匹配、电磁⼲扰抑制等作⽤。
⽹络变压器⽤于交换机和⽹卡的设计拓扑图：以太⽹设备在收发器和⽹线间使⽤变压器，其包含中⼼抽头变压器，⾃耦变压器，共模电感。
最新的以太⽹设备通过变压器提供48V电源，采⽤集成连接器，应⽤越来越⼴泛。
这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2、⽹络变压器分类产品依据结构类型，可以分为两类:a. 离散性⽹络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module)；b. 内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 (RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs);产品依据客户焊接类型，可以分为两类:a. 表⾯贴装元件 (SMT,Surface Mount Type)b. 插件元件 (TH,Through-Hole Type)产品依据传输速率，可以分类四类:a. 10Base-T,b. 10/100Base-T,c. 1000 Base-T,d. 10G Base-T.(Base-T: Baseband，双绞线对。
简⽽⾔之，Base-T是⼀种以bps速率⼯作的局域⽹（LAN）标准，它通常被称为快速以太⽹，并使⽤UTP（⾮屏蔽双绞线）铜质电缆。
快速以太⽹有三种基本的实现⽅式：Base-FX、 Base-T、和1Base-T4。
每⼀种规范除了接⼝电路外都是相同的，接⼝电路决定了它们使⽤哪种类型的电缆。
RJ45网口变压器工作原理及设计指南
要求。
高效率与低能耗
随着环保意识的不断提高，未来 RJ45网口变压器需要不断提高效 率、降低能耗，以实现绿色环保
的发展目标。
多功能与智能化
未来RJ45网口变压器需要具备更 多的功能和智能化特性，例如集 成滤波器、防雷击等，以满足网 络通信设备对信号质量、安全可
02
市场竞争格局变化
随着技术的不断进步和市场需求的不 断变化，RJ45网口变压器的市场竞争 格局也将发生变化，将会有更多的企 业加入到这个市场中。
03
行业标准与规范不断 完善
为了规范市场和促进行业发展，相关 行业标准和规范将不断完善，从而推 动RJ45网口变压器行业的健康发展。
未来发展方向
微型化与集成化
材料选择
选用优质绝缘材料和高导磁材料，以 减小能量损失和电磁干扰。
04
RJ45网口变压器性能测试与 优化
测试方法与标准
测试方法
通过使用网络分析仪、信号发生器和示波器等设备，对RJ45网口变压器的电气性能进行测试，包括插 入损耗、回波损耗、阻抗匹配等参数。
测试标准
依据国际和国内的相关标准，如IEEE 802.3和GB/T 18890等，对RJ45网口变压器的性能进行评估和 比较。
常见应用场景
家庭网络
家庭中常见的路由器、交换机、调制解调器 等网络设备上，通常都会使用到RJ45网口变 压器。
办公网络
办公室中的电脑、服务器、打印机等设备通过网线 连接时，也需要使用到RJ45网口变压器。
工业网络
工业控制系统中，各种传感器、执行器、 PLC等设备之间的通信，也需要用到RJ45网 口变压器。
深度小白也能一看就懂的网络变压器
深度小白也能一看就懂的网络变压器网络变压器具体有T1/E1隔离变压器；ISDN/ADSL接口变压器；VDSL高通/低通滤波器模块、接口变压器；T3/E3、SDH、64KBPS接口变压器；10/100BASE、1000BASE-TX网络滤波器；RJ45集成变压器；还可根据客户需要设计专用变压器。
变压器简介产品主要应用于：高性能数字交换机；SDH/ATM传输设备；ISDN、ADSL、VDSL、POE受电设备综合业务数字设备；FILT光纤环路设备；以太网交换机等等。
数据泵是消费级PCI网卡上都具备的设备，数据泵也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端；一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
变压器作用在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个网络变压器。
有的变压器中心抽头接到地。
而且接电源时，电源值又可以不一样， 3.3V， 2.5V，1.8V都有。
这个变压器的作用分析如下：1、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 口驱动类型决定的，这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电流驱动的，需要将抽头接到电源；电压驱动的就通过电容接地。
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。
2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？这个也是所使用的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。
3.这个变压器到底是什么作用呢，可不可以不接呢。
从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上，也是能正常工作的。
什么是网络变压器,网络变压器的基本作用,具体分类及其基本应用是什么
今天在这里，我们先对网络变压器做一个官方式的初步介绍，后续，我们将逐步简短的直白地剖析它的结构，用途及使用方法，以便更好的协助客户工程来了解辨别并使用这个产品————————————————————————————首先，我们来说说什么是网络变压器网络变压器：一般在以太网设备中，通过PHY接RJ45时，中间都会加一个用以传输数据及电气隔离等功能的小器件，它通常也被称作为“数据汞”，也称为网络隔离变压器。
————————————————————-——————网络变压器的基本作用：在一块网络接口上，网络变压器会完成差模信号传输、电气电压隔离，阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制等等功能。
信号数据传输：网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端以达到传输数据的目的。
电气电压隔离：本身变压功能用以隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
————————————————————————网络变压器具体分类：T1/E1隔离变压器；ISDN/ADSL接口变压器；VDSL高通/低通滤波器模块、接口变压器；T3/E3、SDH、64KBPS接口变压器；10/100BASE（如华强盛H81601S)、1000BASE-TX(如华强盛H5008NL)网络滤波器；RJ45集成变压器；等还可根据客户需要设计专用变压器。
————————————————————————————————网络变压器产品主要应用于：高性能数字交换机、路由器、光端机、高清互动播放器、交互式机顶盒、ISDN、ADSL、VDSL、POE受电设备综合业务数字设备；FILT光纤环路设备；以太网交换机等等___________________________________________ _______________________以上，仅是对网络变压器官方式的初步介绍，后续，我们将逐步简短的直白地剖析它的结构，用途及使用方法，以便更好的协助客户工程来了解辨别并使用这个产品。
网络变压器
网络变压器在设计以太网模块的时候，在以太网PHY芯片和RJ45接口中间我们会用到一个很常用的器件——网络变压器，又叫做数据汞。
当然，现在很多网络变压器是集成在RJ45接口中的，这会为产品的设计节省空间和时间，减小出错的概率。
那么为什么在以太网模块中需要这个网络变压器呢？其实，从理论上说，是可以不接这个网络变压器的，我们直接将PHY芯片和RJ45连上，设备也能正常工作，但是这时传输距离就会受到限制，而且由于外部其他网口的PHY芯片的电平不是固定的（有2.5V、3.3V等），当外接不同电平的网口时也会受到影响，同时外部干扰也会对设备造成很大的影响。
但是，我们有了网络变压器这个好东东之后，它就可以用于信号电平耦合和隔离外部的干扰以及实现阻抗匹配。
这样就可以增加传输距离，同时使芯片与外部隔离，增强抗干扰能力。
如上面两个图所示，在发送差分线和接收差分线之间会并联两个４９．９或者５０Ω（精度１％）的终接电阻，这个电阻的作用是为了实现阻抗匹配，对于初次比１：１的变压器，其输入电阻和输出电阻之比也是１：１，这样并联的结果，在输出端看来就是１００Ω的匹配电阻，现在我们所用的双绞线的特征阻抗大多是１００Ω。
我们仔细观察上图会发现，变压器的中心抽头有的接了３．３Ｖ的电平，有的接了２．５Ｖ的电平，有的悬空了。
实际上这个主要与ＰＨＹ芯片ＵＴＰ口驱动类型决定的。
这种驱动类型有两种，电压驱动和电流驱动。
电压驱动的接电源，电流驱动的直接接电容到底即可。
至于为什么接电源时，所接的电压会不同呢？这是由所用的ＰＨＹ芯片规定的ＵＴＰ端口电平决定的。
所以对于不同的ＰＨＹ芯片，网络变压器的中心抽头会有不同的解法，我们在进行设计时，需要仔细查看芯片资料和参考设计。
由此看来，网络变压器的主要作用就是信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和电压隔离等。
RJ45网口变压器工作原理及设计指南
2024/10/9
3
简介
变压器旳构成： 脉冲（隔离）变压器 共模电感 自耦变压器 电容 电阻 封装/构造（集成变压器中旳连接器管脚和走线）
2024/10/9
4
简介
经典旳以太网口电路
2024/10/9
5
差模传播特征
2024/10/9
6
差模传播特征
主要考虑差模参数。频率范围考虑从1MHz到 100MHz（CAT5E）和250MHz（CAT6）
不可能经过变压器旳data sheet判断变压器旳特征。能 够使用网络分析仪测试，但要注意系统性能是不同旳， 假如不了解系统旳特征，不能完全判断变压器旳特征。 而且测试措施也没有一定旳原则。
本文解释那些影响以太网变压器EMI性能旳主要参数， 在一般配置下，需要一种bench-level测试措施来测试 变压器特征。
网口变压器
简介 差模传播特征（功能性特征） 共模传播特征（EMI克制特征）
2024/10/9
1
简介
以太网设备在收发器和网线间使用变压器，其包括中 心抽头变压器，自耦变压器，共模电感。最新旳以太 网设备经过变压器提供48V电源，采用集成连接器，应 用越来越广泛。这些器件旳特征对于EMI旳克制很关键。
2024/10/9
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共模模式旳参数
中心抽头连接电感L1，增长中心抽头连接阻抗， 主要决定于布线旳情况。不会在中心抽头处产生 信号间转换，但明显降低了100MHz以上旳共模 克制性能。
此电感经典值是10nH
2024/10/9
40
共模模式旳参数
中心抽头电容容值：假如容值用0.1uF，与10nH 串联电感在5MHz发生谐振。在谐振频率以上， 中心抽头连接旳阻抗主要体现为感性。使用不同 旳中心抽头电容能够取得不同旳谐振频率，但最 佳确保感值L最小。
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网络变压器的用法3
• 3.这个变压器到底是什么作用呢，可否不接？ • 从理论上来说，是可以不需要接变压器，直接接到RJ45上， 也是能正常工作的。但是呢，传输距离就很受限制，而且 当接到不同电平网口时，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。
– 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，而且对芯 片增加了很大的保护作用（如雷击--- Lighting surge __Josiah）； – 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，不会对彼此一般的网络接口需要满足7层协议，所以必 须要一个物理层硬件设计，所以RJ45座是直 接与物理芯片相连，但是需要用变压器隔 离，保证传输质量。
网络变压器的用法疑问1
• 1、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口驱动类型决 定的，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 PHY 体还要参看芯片的datasheet和参考设计。 • 参考PHY（Physical layer）芯片的Datasheet,思考 是否符合上面的回答 --------------Josiah
网络变压器的主要原理和作用 网络变压器的主要原理和作用1 作用
• a. 网络变压器有很多种应用，不过相对电源变压器 来说，可以归纳为用在网络上的变压器就是网络变 压器，细分下去有如下：
– 1. 滤波功能，保证某一频带的信号完整通过，而滤除 频带之外的信号 – 2. 阻抗变换，主要应用在一些基站系统，接口电路上， 实现系统阻抗跟传输线阻抗的匹配 – 3. 隔离作用，当然这个对所有变压器都适用，毕竟初 次级不在同一条线路上，所以有绝缘和隔离用 。防止 网络电源的共地给计算机带来的信号干扰。
推挽式开关电源变压器初级接RC吸收网络 推挽式开关电源变压器初级接 吸收网络
• RC吸收网络，吸收开关管上的尖峰电压； 开关管开通，变压器 开关管关断瞬 间，因变压器漏感的存在，必然在开关管上产生一很高的电压尖峰， 如果不 有效抑制这个尖峰，开关管可能被击穿。 RC吸收网络就是起这个作用。 RC大 多不是计算出来的，很多人凭经验，再用示波器观察尖峰. 其实是一个RCD网络，用于吸收漏感，保护元件——————JOsiah
网络变压器的更专业认识2
• 对于信号电压，由于CMC两绕组同时流过的信号电流大 小相等、方向相反，在CMC的铁芯磁路中产生了方向相 反的磁通，相互抵消，不影响差模信号传输。而此时 CMT两绕组流过的则是大小相等，方向相同的电流，致 使CMT的作用相当于一个大的电阻，阻碍差模信号的通 过，对载波信号的传输影响极少。所以差模信号被直接 耦合加到负载上。而对共模信号来说，主要是通过变压 器的初、次级间的分布电容耦合到次级，而此时CMC两 绕组流过的是大小相等、方向相同的电流，这时CMC相 当于一个大的电阻，阻止共模电流的传输，而CMT两绕 组则是流过大小相等、方向相反的电流，对共模信号相 当于短路，这样共模电压基本上不会被传送，而被耦合 到负载上。从而既能使载波信号被很好的传输，又能抑 制共模干扰信号。
总的来说，网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波 形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。
网络变压器的更专业认识1
• 数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。它 在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它 把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增 强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网 线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同 电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此而外， 数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。 变压器两脚 加上信号电压(差模信号)时，经过磁路耦合作用在变压器 的次级端感应出感生电压。
RJ45与网络变压器
Josiah 20110928
双绞线
• • • 差分信号 与双绞线的认识顺序 双绞线--》差分信号 双绞线就是两根差分信号，正因为是差分 信号所以才需要按照双绞线的方式传输， 这样才可以更好的保证差分信号的完整。 • HDMI Displayport 信号就是双绞线？ • RJ45 4对8根信号线
驳上述专业认识！！！！
• 基本同意前者观点，不过个人认为提问者并没有得到想要的直 接答案。 PHY的DAC (Digital to Analog Converter)确有电压驱动和 电流驱动之分，具体的真的得看PHY的DATASHEET了。但不论电 压驱动和电流驱动，PHY端变压器的中心抽头都要接电容来滤 波。重要的是对于电流驱动的PHY,2线CMC(COMMON MODE CHOKE)在PHY端的线路是不适用的，因为电流有可能饱和CMC 而使其失去共模抑制作用的。但3线CMC在PHY端线路因为第三 线在原理上等效为自耦变压器就可以。但在一般的绕法下，2线 CMC的共模抑制能力要比3线的要好，原因是在3线CMC里有磁 场抵消。不过特殊的绕法可以避免这一缺点，但本人不便在此 透露，因为涉及专利问题。另外，3线CMC的线路能提供更多的 线路平衡，故其不同模信号的转换特性要好，如果EMI（干扰） 有余量而EMS(抗干扰）有问题，就该考虑用带3线CMC的变压器。 反之如果EMS有余量而EMI有问题的话，就用带2线CMC的变压 器。如果二者都没余量，那就需要跟你的供应商具体讨论改善 措施了。
Microsoft Word 97 - 2003 文档
RJ45网络变压器上的两颗 网络变压器上的两颗LED的作用 网络变压器上的两颗 的
• 连接到两颗LED指示灯的信号线是从PHY芯 片或Switch芯片上的管脚引出来的，他们的 状态由内部的寄存器控制的。 • 一颗LED的定义可能：表示当前是否有信号 传输。假如约定当信号线的电平为高时， LED灯亮，由于信号线上电平时高时低， LED就会时亮时灭，即闪烁。闪烁的代表有 数据交换 。 • 另一个LED定义：表示RJ45是否有连接好
RJ45
• RJ45接头的8个引脚序号的识别方法是，铜接点朝自 己，头朝右，从上往下数，分别是 • 1、2、3、4、5、6、7、8。 • 1. 输出数据 (+) 2. 输出数据 (-) 3. 输入数据 (+) 4. 保留为电话使用 5. 保留为电话使用 6. 输入数据 (-) 7. 保留为电话使用 8. 保留为电话使用
• b. 网络变压器，我所知的有 国际的：Pulse, Molex, TDK，Sumida，Tyco。。。。。。 国内的：台达 （台湾），帛汉，铭普， 汉仁，裕泰，大忠电子， MENTECH,。。。。。。
网络变压器的主要原理和作用 网络变压器的主要原理和作用2 作用
• 信号隔离(包括高频噪音和干扰), • 电路保护(绝缘,因为初级跟次级不是在一个回路上) 等,此处变压器通常是1:1的,理论上是没有阻抗变换. • 如果没有这个变压器,线路直接连接RJ-45也可以.但 是这是理想化的情况,实际上是有很多衰减,损耗和 , , 干扰,到RJ45前端的信号不是理想化的,那样接收端可 能会出现丢包或者传输距离不够而中断等. • 所以此处一般都会有网络变压器,通常的网络变压器 是直接整合到RJ-45里面了（大概7角钱一个）,那样 可以节省PCB的面积.
网络变压器的用法2
• 2、为什么接电源时，又接不同的电压呢？ 这个也是所使用的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。 • ------------看起来这个电压就是Pull Hi的电源 --------------Josiah