国产小视频国产精品

上世紀70年代(dai)以太網誕(dan)生(sheng)了，發展至如今我們(men)(men)對它并不陌生(sheng)，浮現在現代(dai)化生(sheng)活的每一個角落，或(huo)許正因(yin)它的無所不在讓其(qi)(qi)帶著神(shen)秘的色彩，今天我們(men)(men)將從其(qi)(qi)中一個角度揭開其(qi)(qi)神(shen)秘的面紗。

　　我們現今使用的網絡接口均為，目(mu)前(qian)大部(bu)分處理(li)器(qi)都支(zhi)持以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)口(kou)(kou)(kou)。目(mu)前(qian)以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)按照(zhao)速率主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)包括10M、10/100M、1000M三種接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，10M應(ying)用已經很少，基本(ben)為10/100M所(suo)代替。目(mu)前(qian)我(wo)司產品(pin)的以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)類型主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)采用雙(shuang)絞線的RJ45接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，且(qie)基本(ben)應(ying)用于工(gong)控(kong)領域，因工(gong)控(kong)領域的特(te)殊(shu)性(xing)，所(suo)以(yi)(yi)(yi)我(wo)們(men)對(dui)(dui)以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)的器(qi)件(jian)(jian)選(xuan)型以(yi)(yi)(yi)及PCB設計相當考究。從硬(ying)(ying)件(jian)(jian)的角度看，以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)電路主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)由MAC(Media Access Controlleroler)控(kong)制(zhi)和物理(li)層接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)(Physical Layer，PHY)兩大部(bu)分構成。大部(bu)分處理(li)器(qi)內部(bu)包含了以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)MAC控(kong)制(zhi)，但并不提(ti)(ti)供物理(li)層接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，故(gu)需外(wai)接(jie)(jie)(jie)一片(pian)物理(li)芯(xin)片(pian)以(yi)(yi)(yi)提(ti)(ti)供以(yi)(yi)(yi)太(tai)(tai)網(wang)的接(jie)(jie)(jie)入通道(dao)。面對(dui)(dui)如此復雜(za)的接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)電路，相信(xin)各位硬(ying)(ying)件(jian)(jian)工(gong)程師們(men)都想知道(dao)該硬(ying)(ying)件(jian)(jian)電路如何在(zai)PCB上實現。

　　下圖(tu) 1以太網的(de)(de)(de)典型應用。我們的(de)(de)(de)PCB設(she)計基本是按照這個框圖(tu)來(lai)布(bu)局布(bu)線，下面我們就以這個框圖(tu)詳解以太網有關的(de)(de)(de)布(bu)局布(bu)線要點。

　　圖 1 以太網典型應用

　　1. 圖(tu)(tu) 2網口變壓(ya)器沒有集成在網口連(lian)接器里的(de)參(can)考(kao)電路(lu)PCB布(bu)局(ju)、布(bu)線(xian)圖(tu)(tu)，下面就以圖(tu)(tu) 2介紹以太網電路(lu)的(de)布(bu)局(ju)、布(bu)線(xian)需注意的(de)要點。

　　圖(tu) 2變壓器(qi)沒有(you)集成(cheng)在網口連接器(qi)的電路(lu)PCB布局、布線參考

　　a) RJ45和變壓(ya)器(qi)之間的距離(li)盡(jin)可(ke)能的短，晶振遠離(li)接口、PCB邊緣和其他的高頻設(she)備(bei)、走線或磁性元件(jian)周(zhou)圍，PHY層芯片(pian)和變壓(ya)器(qi)之間的距離(li)盡(jin)可(ke)能短，但(dan)有時(shi)為了顧全整體布局，這一點可(ke)能比較難滿足，但(dan)他們之間的距離(li)最大約10~12cm，器(qi)件(jian)布局的原則(ze)是通(tong)常按照(zhao)信號流向放(fang)置(zhi)，切不可(ke)繞來繞去;

　　b) PHY層(ceng)芯片(pian)的電(dian)源濾波按照要(yao)芯片(pian)要(yao)求設計，通常(chang)每個(ge)電(dian)源端都需放置一個(ge)退耦(ou)電(dian)容(rong)，他們可以為信號提供一個(ge)低阻(zu)抗通路(lu)(lu)(lu)，減小電(dian)源和地(di)平(ping)面間的諧振，為了讓電(dian)容(rong)起到去耦(ou)和旁路(lu)(lu)(lu)的作(zuo)用，故要(yao)保證退耦(ou)和旁路(lu)(lu)(lu)電(dian)容(rong)由電(dian)容(rong)、走線、過孔、焊盤組成的環路(lu)(lu)(lu)面積盡(jin)量小，保證引線電(dian)感盡(jin)量小;

　　c) 網口(kou)變(bian)(bian)壓器(qi)PHY層芯片側(ce)中心(xin)抽頭對地的(de)濾波電容要盡量(liang)靠近變(bian)(bian)壓器(qi)管腳，保證(zheng)引線最(zui)短，分布電感最(zui)小;

　　d) 網口變壓(ya)器接(jie)口側(ce)的共模(mo)電阻和高(gao)壓(ya)電容靠(kao)近中(zhong)心抽(chou)頭放置(zhi)，走線短而粗(≥15mil);

　　e) 變壓(ya)(ya)器的(de)兩邊需(xu)要割地：即RJ45連(lian)接座(zuo)和變壓(ya)(ya)器的(de)次級(ji)線圈(quan)用單獨的(de)隔(ge)離(li)地，隔(ge)離(li)區域(yu)100mil以(yi)上，且在(zai)這個隔(ge)離(li)區域(yu)下沒(mei)有電源和地層存(cun)在(zai)。這樣做(zuo)分割處理，就是為了達到(dao)初、次級(ji)的(de)隔(ge)離(li)，控制(zhi)源端的(de)干擾通過參考平面耦合到(dao)次級(ji);

　　f) 指(zhi)示燈的(de)電源線和驅(qu)動信(xin)號線相鄰走線，盡量減小(xiao)環路(lu)面積。指(zhi)示燈和差(cha)分線要(yao)進行必(bi)要(yao)的(de)隔離(li)，兩(liang)者要(yao)保證足(zu)夠的(de)距離(li)，如(ru)有空間可用GND隔開;

　　g) 用于連接GND和PGND的(de)電阻及電容需放置地分割(ge)區域(yu)。

　　2. 以(yi)太(tai)網的(de)信(xin)(xin)號(hao)線(xian)是以(yi)差(cha)(cha)分(fen)對(Rx±、Tx±)的(de)形式存(cun)在，差(cha)(cha)分(fen)線(xian)具有很強共模(mo)抑制能力，抗(kang)干(gan)擾能力強，但是如果布(bu)線(xian)不當(dang)，將會帶來嚴重的(de)信(xin)(xin)號(hao)完整性問題(ti)。下面(mian)我們(men)來一(yi)一(yi)介紹差(cha)(cha)分(fen)線(xian)的(de)處理要點：

　　a) 優先繪制(zhi)Rx±、Tx±差(cha)分對(dui)，盡(jin)量保(bao)持差(cha)分對(dui)平(ping)行、等長(chang)、短距(ju)，避免過(guo)(guo)孔(kong)、交叉(cha)。由于管(guan)腳(jiao)分布、過(guo)(guo)孔(kong)、以及走(zou)線(xian)空(kong)間等因(yin)素存在(zai)使(shi)得差(cha)分線(xian)長(chang)易不匹(pi)配，時序會發生偏移，還會引入共模干擾，降低信(xin)號質量。所以，相應的(de)要(yao)對(dui)差(cha)分對(dui)不匹(pi)配的(de)情況作出補償，使(shi)其線(xian)長(chang)匹(pi)配，長(chang)度(du)差(cha)通常控制(zhi)在(zai)5mil以內(nei)，補償原則是(shi)哪里出現長(chang)度(du)差(cha)補償哪里;

　　b) 當速度要求高時需對(dui)Rx±、Tx±差分對(dui)進(jin)行(xing)阻抗控(kong)制(zhi)，通(tong)常阻抗控(kong)制(zhi)在100Ω±10%;

　　c) 差(cha)分信號終端(duan)電(dian)(dian)阻(zu)(49.9Ω，有的PHY層芯(xin)片可能沒(mei)有)必須靠近PHY層芯(xin)片的Rx±、Tx±管腳(jiao)放置，這樣能更好的消除(chu)通信電(dian)(dian)纜中的信號反射(she);

　　d) 差分線(xian)對(dui)上的濾波電(dian)容必須對(dui)稱放置，否則差模(mo)可能(neng)轉(zhuan)成共(gong)模(mo)，帶來(lai)共(gong)模(mo)噪聲，且其走線(xian)時不能(neng)有stub ，這樣才能(neng)對(dui)高頻(pin)噪聲有良好的抑(yi)制能(neng)力。

　　3. 變壓器集成在連接器的(de)(de)(de)以太網電(dian)路的(de)(de)(de)PCB布(bu)局(ju)、布(bu)線較(jiao)不集成的(de)(de)(de)相對簡單很多，下(xia)圖 3是采用(yong)一(yi)體化連接器的(de)(de)(de)網口電(dian)路的(de)(de)(de)PCB布(bu)局(ju)、布(bu)線參考圖：

　　圖(tu) 3一體化連(lian)接(jie)器(qi)的網(wang)口PCB布(bu)局、布(bu)線參考圖(tu)

　　從(cong)上圖可以看出，圖 3和(he)圖 1的(de)不同(tong)之(zhi)處在于少(shao)了網(wang)口(kou)變壓(ya)器，其它(ta)大體相同(tong)。不同(tong)之(zhi)處主要體現在網(wang)口(kou)變壓(ya)器已集成至連(lian)接器里，所(suo)以地平面無需進行分割(ge)處理(li)，但我們依然需要將一體化連(lian)機器的(de)外(wai)殼連(lian)接到(dao)連(lian)續(xu)的(de)地平面上。

　　以(yi)太網布局布線方面的(de)要大致就這些，好的(de)PCB布局布線不僅(jin)可(ke)以(yi)保證電路性能(neng)，還(huan)可(ke)以(yi)提高(gao)電路性能(neng)，筆者水平有限(xian)，不足之處(chu)歡迎(ying)指正交流(liu)。