정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
1970년대에 탄생한 이더넷은 오늘날 낯설지 않습니다.그것은 이미 현대 생활의 구석구석에 나타났다.아마도 그것의 보편성이 그것을 신비롭게 만들었기 때문일 것이다.오늘 회로기판 공장의 편집자는 한 각도에서 그것의 신비한 베일을 벗길 것이다.
오늘날 사용하는 네트워크 인터페이스는 모두 이더넷 인터페이스이며 현재 대부분의 프로세서는 이더넷 인터페이스를 지원합니다.현재 이더넷은 속도에 따라 주로 10M, 10/100M, 1000M 세 종류의 인터페이스가 있다.10M 어플리케이션은 거의 없으며 기본적으로 10/100M으로 대체됩니다.현재 우리 제품의 이더넷 인터페이스 유형은 주로 이중 권선 RJ45 인터페이스를 사용하며 기본적으로 산업 제어 분야에 사용됩니다.산업 제어 분야의 특수성 때문에, 우리는 이더넷 설비의 선택과 PCB 설계 방면에서 상당히 성숙했다.하드웨어 관점에서 이더넷 인터페이스 회로는 주로 MAC(미디어 액세스 컨트롤러) 제어와 물리적 계층 인터페이스(물리적 계층, PHY)로 구성됩니다.대부분의 프로세서는 이더넷 MAC 제어를 포함하지만 물리적 계층 인터페이스를 제공하지 않기 때문에 이더넷 액세스 채널을 제공하기 위해 외부 물리적 칩이 필요합니다.이렇게 복잡한 인터페이스 회로에 직면하여 나는 모든 하드웨어 엔지니어들이 하드웨어 회로가 어떻게 PCB에서 구현되었는지 알고 싶어한다고 믿는다.
그림 1은 이더넷의 일반적인 어플리케이션을 보여줍니다.우리의 PCB 설계는 기본적으로 이 틀도에 근거하여 배치하고 배선한다.이제 이 프레임 맵을 사용하여 이더넷 관련 레이아웃과 라우팅의 요점을 자세히 설명합니다.
그림 1 이더넷의 일반적인 어플리케이션
1. 그림 2 네트워크 포트 커넥터에 통합되지 않은 네트워크 포트 동글의 참조 회로에 대한 PCB 레이아웃 및 다이어그램.다음 그림 2는 이더넷 회로의 레이아웃과 케이블 연결에 주의해야 할 요점을 보여 줍니다.
그림 2 변압기가 네트워크 포트 커넥터에 통합되지 않은 회로의 PCB 레이아웃 및 케이블 연결 참조
a) RJ45와 변압기 사이의 거리는 가능한 한 짧아야 합니다.트랜지스터 발진기는 인터페이스, PCB 에지 및 기타 고주파 부품, 흔적선 또는 자성 부품에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.PHY 레이어 칩과 변환기 사이의 거리는 가능한 한 짧아야 합니다.전체적인 레이아웃을 고려할 때 더 만족하기 어려울 수 있지만 이들 사이의 최대 거리는 약 10~12cm이다.설비 배치의 원칙은 보통 신호의 흐름에 따라 배치하고 마음대로 움직여서는 안 된다;
b) PHY 레이어 칩의 전력 필터는 칩의 요구에 따라 설계되었습니다.일반적으로 각 전원 공급 장치 끝에 디커플링 커패시터를 배치합니다.이들은 신호에 저항성이 낮은 경로를 제공하고 전원과 접지 평면 사이의 공명을 줄일 수 있습니다.디커플링과 바이패스 역할을 하기 때문에 디커플링과 바이패스 콘덴서의 콘덴서, 흔적선, 구멍통과 용접판으로 구성된 루프 면적이 가능한 한 작고 지시선 감각이 가능한 한 작도록 확보해야 한다;
c) 네트워크 포트 변압기 PHY 계층 칩 측면 중심 헤드 뽑기 대지의 필터 콘덴서는 가능한 한 변압기 핀에 접근하여 지시선이 가장 짧고 분포 전감이 가장 적음을 확보해야 한다;
d) 네트워크 포트 변압기 인터페이스 측면의 공통 모드 저항과 고압 콘덴서가 중심 헤드에 가깝고 접선이 짧고 두껍다 (☎ 15mil);
e) 변압기의 양쪽에는 접지가 필요합니다. 즉, 변압기의 RJ45 연결 베이스와 2차 코일은 별도의 격리 접지를 사용하며, 격리 면적은 100mil 이상이며, 이 격리 구역 아래에는 전원과 접지층이 없습니다.이러한 분할 과정은 초급과 차급 사이의 격리를 실현하기 위한 것이며, 제어원으로부터의 간섭은 참조 평면을 통해 차급으로 결합한다;
f) 표시등의 전원 코드와 구동 신호선이 서로 인접하여 루프 면적을 최소화합니다.표시등과 차등선은 필요에 따라 분리해야 하며 둘 다 충분한 거리를 유지해야 합니다.공간이 있으면 GND로 분리할 수 있습니다.
g) GND 및 PGND를 연결하는 데 사용되는 저항기 및 콘덴서는 접지 파티션에 배치되어야 합니다.
2.이더넷 신호선은 차분대(Rx ±, Tx ±) 형태를 취한다.차선로는 비교적 강한 공모억제능력과 비교적 강한 교란저항능력을 갖고있지만 만약 접선이 부당하면 엄중한 신호완전성을 가져올수 있다.성 문제.다음은 차등선의 처리 요점을 하나씩 살펴보겠습니다.
a) Rx ±, Tx ± 차분 쌍을 우선적으로 그리며, 가능한 한 차분 쌍의 평행, 등장, 단거리를 유지하여 구멍과 교차를 피한다.핀의 분포, 오버홀 및 경로설정 공간 등의 요인으로 인해 차등선의 길이가 일치하지 않을 가능성이 높으며, 시퀀스가 오프셋되고 공통 모드 간섭이 도입되어 신호 품질이 저하됩니다.따라서 회선 길이에 맞게 차등 쌍의 미스매치를 보상할 필요가 있습니다.길이 차는 보통 5mil 이내로 조절됩니다.보상 원칙은 길이 차이를 보상하는 것입니다.
b) 속도 요구가 높을 경우 Rx ±, Tx ± 차등대에 대한 임피던스 제어가 필요하며 일반적으로 임피던스 제어는 100 ± 10% 입니다.
c) 차분 신호 단자 저항 (49.9 섬, 일부 PHY 층 칩은 없을 수 있음) 은 PHY 층 웨이퍼의 Rx와 Tx 핀에 접근해야 통신 케이블의 신호 반사를 더 잘 제거할 수 있습니다.
d) 차등 쌍의 필터 콘덴서는 대칭적으로 배치해야 합니다. 그렇지 않으면 차등 모드가 공통 모드로 변환되어 공통 모드 노이즈를 유발할 수 있습니다. 또한 배선할 때 단절선이 없어야 고주파 노이즈를 잘 억제할 수 있습니다.
3. 변압기를 커넥터에 통합하는 이더넷 회로의 PCB 레이아웃과 배선은 통합되지 않은 것보다 훨씬 간단하다.다음 그림 3은 통합 커넥터가 있는 네트워크 포트 회로의 PCB 레이아웃 및 케이블 연결 참조도입니다.
그림 3 통합 커넥터의 네트워크 포트 PCB 레이아웃 및 케이블 연결 참조도
위의 그림에서 볼 수 있듯이 그림 3과 그림 1의 차이점은 네트워크 포트 변환기를 생략하고 다른 포트 변환기는 대체적으로 같다는 것이다.차이점은 주로 네트워크 포트 변압기가 이미 커넥터에 통합되어 있기 때문에 접지 평면을 구분할 필요가 없지만, 우리는 여전히 집적기의 케이스를 연속적인 접지 평면에 연결해야 한다.
이더넷 레이아웃과 라우팅은 거의 동일합니다.좋은 PCB 레이아웃은 회로 성능을 보장할 뿐만 아니라 회로 성능도 향상시킬 수 있다.
