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原标题:以太网在PCB电路布局布线中的应用解析

浏览次数:187 时间:2020-02-13

  接口,且基本应用于工控领域,因工控领域的特殊性,所以我们对以太网的器件主要由MAC(Media Access Controlleroler)控制和物理层接口(Physical Layer,PHY)两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制,但并不提供物理层接口,故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路,相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在

  没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。

  图 2变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线和变压器之间的距离尽可能的短,

  远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围,PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短,但有时为了顾全整体布局,这一点可能比较难满足,但他们之间的距离最大约10~12cm,器件布局的原则是通常按照信号流向放置,切不可绕来绕去;b) PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计,通常每个电源端都需放置一个退耦

  电感尽量小;c) 网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚,保证引线最短,分布电感最小;

  电阻和高压电容靠近中心抽头放置,走线mil);e) 变压器的两边需要割地:即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地,隔离区域100mil以上,且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。这样做分割处理,就是为了达到初、次级的隔离,控制源端的干扰通过参考平面耦合到次级;f)指示灯

  2. 以太网的信号线是以差分对(Rx±、Tx±)的形式存在,差分线具有很强共模抑制能力,抗干扰能力强,但是如果布线不当,将会带来严重的信号完整性问题。下面我们来一一介绍差分线的处理要点:

  a) 优先绘制Rx±、Tx±差分对,尽量保持差分对平行、等长、短距,避免过孔、交叉。由于管脚分布、ps2 变压器过孔、以及走线空间等因素存在使得差分线长易不匹配,时序会发生偏移,还会引入共模干扰,降低信号质量。所以,相应的要对差分对不匹配的情况作出补偿,使其线长匹配,长度差通常控制在5mil以内,补偿原则是哪里出现长度差补偿哪里;

  b) 当速度要求高时需对Rx±、Tx±差分对进行阻抗控制,通常阻抗控制在100Ω±10%;

  3. 变压器集成在连接器的以太网电路的PCB布局、布线较不集成的相对简单很多,下图 3是采用一体化连接器的网口电路的PCB布局、布线参考图:

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