Новости PCB - реализация интерфейса Ethernet на фабричной панели

Ethernet was born in the 1970s, это нам сегодня не незнакомо. It has emerged in every corner of modern life. Может быть, именно потому, что он везде, чтобы сделать его таинственным. сегодня, the editor of the circuit board factory will One of the angles unveiled its mystery.

сетевой интерфейс, который мы используем сегодня, это интерфейс Ethernet, and most processors currently support Ethernet interfaces. сейчас, Ethernet mainly includes three interfaces of 10M, 10/100 м, and 1000M according to the rate. 10 млн., and they are basically replaced by 10/100 м. At present, Тип интерфейса Ethernet для нашей продукции в основном использует двухпроводный RJ45 интерфейс, and it is basically used in the industrial control field. из - за специфичности области промышленного контроля, we are quite sophisticated in the selection of Ethernet devices and проектирование PCB. с точки зрения оборудования, the Ethernet interface circuit is mainly composed of MAC (Media Access Controlleroler) control and physical layer interface (Physical Layer, PHY). Most processors include Ethernet MAC control, но не предоставлять интерфейс физического слоя, Поэтому для обеспечения доступа к сети Ethernet необходим внешний физический чип. интерфейсная схема с такой сложностью, I believe all hardware engineers want to know how the hardware circuit is implemented on the PCB.

На рисунке 1 показаны типичные приложения Ethernet. Our проектирование PCB в основном по компоновке и проводке. Now we will use this block diagram to explain in detail the main points of Ethernet-related layout and routing.

Figure 1 Typical application of Ethernet

1. Диаграмма 2 этот схема PCBсхема подключения к сети, которая не интегрирована в интерфейс сетевой порт. The following figure 2 introduces the points that need to be paid attention to the layout and wiring of the Ethernet circuit.

Figure 2 схема PCBand wiring reference of the circuit where the transformer is not integrated in the network port connector

а) расстояние между RJ45 и трансформаторами должно быть как можно более коротким. кристаллический генератор должен быть удален от интерфейса, края PCB и других высокочастотных устройств, линий поведения или магнитных элементов. расстояние между чипами и трансформаторами в диапазоне PHY должно быть как можно короче. учитывая общую компоновку, это может быть трудно удовлетворить, но максимальное расстояние между ними около 10 - 12 См. принцип расположения оборудования обычно базируется на направлении сигнала, не может быть объезд;

B) создание фильтров питания в соответствии с требованиями, предъявляемыми к чипам из слоя PHY. обычно на каждом зажиме устанавливается конденсатор развязки. Они могут обеспечить путь к сигналу с низким сопротивлением и уменьшить резонанс между энергией и соприкосновением пластов. для выполнения функций развязки и обхода необходимо обеспечить, чтобы петли, состоящие из конденсаторов развязки и байпаса, были как можно более малыми по размеру и чтобы вводная индуктивность была как можно меньше;

C) емкость фильтра для заземления, установленная в боковом центре опорного отверстия трансформатора PHY в сеточном порту, должна быть как можно ближе к выводу трансформатора, с тем чтобы обеспечить минимальный отвод и минимальный распределительный индуктивность;

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

е) обе стороны трансформатора нуждаются в заземлении: вторичная катушка, соединяющая цоколь RJ45 с трансформатором, использует изолированное заземление, выходящее за пределы 100 милей, без электропитания и соединительных пластов в этом районе. этот процесс разделения нацелен на достижение первичной и вторичной сегрегации и сопряжен с вмешательством из источников управления через базовые уровни;

F) расположение линий электропитания ламп рядом с линией приводного сигнала для сведения к минимуму площади 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) The resistors and capacitors used to connect GND and PGND should be placed in the ground division area.

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

а) приоритезировать деление Rx ± и Tx ± на параллельную, равную длину и короткую дистанцию, с тем чтобы избежать 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;

B) 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) Differential signal terminal resistance (49.© 9, some PHY layer chips may not) must be placed close to the Rx± and Tx± pins of the PHY layer chip, можно лучше устранять отражение сигналов в кабелях связи;

D) конденсаторы фильтров, расположенные на противоположной плоскости, должны быть симметричными, в противном случае дифференциальные 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.

3. The схема PCBand wiring of the Ethernet circuit with the transformer integrated in the connector are much simpler than those without integration. на рис. схема PCBand wiring reference diagram of the network port circuit with the integrated connector:

Figure 3 Network port схема PCBand wiring reference diagram of the integrated connector

Как видно из приведенной выше диаграммы, разница между рисунком 3 и рисунком 1 заключается в том, что не указаны сетевые переключатели портов, другие практически идентичны. Разница в основном отражена в сетевых портовых трансформаторах, интегрированных в соединитель, поэтому не нужно разделять пласты, но мы все еще должны соединять кожух интегратора с сплошными пластами.

The Ethernet layout and routing are roughly the same. Хорошо. схема PCBt can not only ensure circuit performance, ещё можно улучшить свойства цепи.