Дизайн PCB - схема интерфейса Ethernet

The following is an introduction to the PCB circuit board design of the Ethernet interface circuit:

В настоящее время используется интерфейс Ethernet, и большинство процессоров поддерживают порт Ethernet. В настоящее время Сеть Ethernet по скорости включает три интерфейса: 10 м, 10 / 100м и 1000м. 10 метров приложения очень мало, в основном заменено на 10 / 100 метров. В настоящее время продукт нашей компании Ethernet Тип интерфейса используется в основном двухпроводный RJ45 интерфейс, в основном для промышленного контроля области. из - за специфичности области промышленного контроля мы достаточно зрелы в выборе оборудования Ethernet и проектировании PCB. с точки зрения аппаратных средств интерфейс Ethernet состоит в основном из интерфейса MAC (контроллер MediaAccess) и интерфейса физического слоя (Physical Layer, PHY). Большинство процессоров, включая управление Ethernet MAC, но не обеспечивает интерфейс физического слоя, поэтому для обеспечения доступа к сети Ethernet необходимы внешние физические чипы. Столкнувшись с такой сложной схемой интерфейса, я уверен, что все аппаратные инженеры захотят узнать, как реализуется аппаратная схема на панелях PCB.

структура PCB в основном строится на основе схемы, приведенной в этой вставке. Ниже мы используем этот блок - график для детального объяснения схемы интерфейса Ethernet и ее элементов.

1. The reference circuit проектирование PCB схема расположения и соединений трансформаторов сетевых портов. The following figure 2 introduces the points that need to be paid attention to the layout and wiring of the Ethernet circuit.

a) The distance between the RJ45 and the transformer should be as short as possible. The crystal oscillator should be far away from the interface, край PCB и другие высокочастотные устройства, след or magnetic components. расстояние между чипами и трансформаторами из слоя PHY должно быть как можно короче, but sometimes for Considering the overall layout, Это может быть сложнее, но максимальное расстояние между ними около 10 - 12 См.. принцип расположения оборудования обычно устанавливается по направлению потока сигнала, and do not go around;

b) The power filter of the PHY layer chip is designed according to the requirements of the chip. обычно, a decoupling capacitor is placed on each power terminal. Они могут предоставить сигналу путь к низкому сопротивлению, чтобы уменьшить резонанс между силовыми установками и коллектором, in order to make the capacitor Play the role of decoupling and bypass, Поэтому необходимо обеспечить, чтобы район контура состоял из конденсаторов, traces, vias, прокладка развязывающего и обходного конденсатора как можно меньше, and the lead inductance is as small as possible;

C) конденсаторы фильтра, расположенные от центральной части процессора трансформатора PHY в стороне от чипа слоя PHY в сеточном порту до земли, должны быть как можно ближе к выводам трансформатора, с тем чтобы обеспечить как можно более короткую вводную линию и минимальное распространение индуктивности;

D) сопротивление сопутствующего модуля и конденсатор высокого напряжения, расположенные рядом с центральной точкой отвода, короткая и толстая проводка (15мил);

E) Both sides of the transformer need to be grounded: that is, the RJ45 connector and the secondary coil of the transformer use a separate isolated ground, изолированная зона более 100 мл, and there is no power supply and ground layer under this isolation area. этот процесс раздела нацелен на достижение сегрегации между хозяевами, and the interference from the control source is coupled to the secondary through the reference plane;

F) линия электропитания лампы и линия приводного сигнала расположены вблизи друг от друга, с тем чтобы свести к минимуму площадь контура. при необходимости лампы и линии дифференциала должны быть отделены друг от друга и оставаться на должном расстоянии. если есть пространство, можно отделить от GND;

G) резисторы и конденсаторы, используемые для подключения к GND и PGPND, должны быть установлены в заземленной зоне.

линии сигналов сети Ethernet представлены в виде разностных пар (Rx ±, Tx ±). дифференциальные линии обладают высокой способностью к подавлению общего модуля и помехоустойчивости. Однако, если соединение не работает, это приведет к серьезной целостности сигнала. Сексуальные проблемы. Давайте представим основные моменты, касающиеся дифференциации:

а) приоритезировать деления Rx ± и Tx ± для сохранения различий между параллельными, равными и короткими расстояниями, избегая проселок и скрещивания. из - за таких факторов, как распределение пяток, пролетное отверстие и пространство проводов, длина дифференциальных линий может не совпадать, время от времени происходит смещение и вводится сопутствующее возмущение, что снижает качество сигнала. Поэтому для согласования длины линии необходимо компенсировать рассогласование разностей. отклонение длины обычно находится в пределах 5 мм. принцип компенсации - компенсация разницы в длине;

В) в тех случаях, когда требуется более высокая скорость, необходимо осуществлять контроль над сопротивлением в диапазонах Rx ± и TX ± и, как правило, в диапазоне 100 ± 10%;

C) оконечное сопротивление дифференциальных сигналов (49,9 отключено), некоторые чипы с слоем PHY, возможно, не нужны) должно быть близко к выводам RX и TX чипов с слоем PHY, с тем чтобы лучше устранять отражение сигнала в кабелях связи;

D) фильтрующие конденсаторы, расположенные на противоположных точках, должны быть симметричными, иначе разностные режимы могут быть преобразованы в общие моды, что приводит к шуму общей моды, а при прокладке проводов не должно быть коротких отрезков, с тем чтобы лучше подавлять высокочастотные шумы.

Линия сигнала Ethernet имеет форму разностной пары (Rx ±, Tx ±). дифференциальные линии обладают высокой способностью к подавлению общего модуля и помехоустойчивости. Однако в случае неправильного подключения возникает серьезная проблема целостности сигнала.

схема PCB и проводка, интегрированные трансформаторами в сети Ethernet, гораздо проще, чем в интегральные схемы Ethernet.

схема и монтаж сети Ethernet должны быть примерно. Good проектирование PCB компоновка и проводка не только обеспечивают свойства схемы, but also improve the circuit performance. Автор ограничен по уровню. Please correct me if you are short of it.