一、典型应用
二、接口分类及管脚定义
管脚定义(无LED)
1、TX+ Tranceive Data+ (发信号+)
2、 TX- Tranceive Data- (发信号-)
3、 RX+ Receive Data+ (收信号+)
4、 n/c Not connected (空脚)
5、 n/c Not connected (空脚)
6、 RX- Receive Data- (收信号-)
7、 n/c Not connected (空脚)
8、n/c Not connected (空脚)
9/10、 外壳地或固定脚
管脚定义(带LED)
1、TD+ (发信号+)
2、TD- (发信号-)
3、TCT
4、n/c Not connected (空脚)
5、n/c Not connected (空脚)
6、RCT
7、RD+ Receive Data+ (收信号+)
8、RD- Receive Data- (收信号-)
9/10、LED信号灯
11/12、LED信号灯
13/14、外壳地或固定脚
以太网接口标准电路(无变压器)
以太网接口标准电路(自带变压器)
三、以太网接口布局要求
1、RJ45接口和变压器之间的距离尽可能的缩短(在满足工艺要求的情况下)
2、以太网转换芯片和变压器之间的距离也应尽可能的短,距离一般不超过5inch
3、如RJ45自带变压器,则以太网转换芯片应靠近RJ45放置
4、交流端接电阻放置:先按照芯片资料的布局要求进行,如果没有要求,一般情况下靠近以太网转换芯片放置
四、以太网接口布线要求
1、TX+,TX-和RX+,RX-尽量走表层,这两组差分对之间的间距至少4w以上,对内的等长约束为5mil,两组差分对之间不用等长
2、LED信号(#9~#12管脚)要加粗到10mil以上
3、#4~#5管脚也要加粗到10~20mil
五、RJ45接口的处理(内部集成变压器)
1、RJ45接口区域内挖空处理
2、外壳地与DGND之间的桥接电容要靠近外壳地管脚放置,且走线要加粗处理
3、外壳地与GND之间的距离最少2mm以上
六、变压器的处理
1、变压器下面所有层都需要挖空处理
2、 除差分信号外,其它信号都要加粗到20mil以上
3、变压器地网络的回流通过粗线连接起来
4、对于千兆以太网的差分对优先选择最优的信号层进行布线;过孔数量不要超过2个,换层时需在不超过200mil的范围内增加回流地过孔
七、以太网转换芯片的处理
1、以太网芯片到CPU的GMII接口线的发送部份和接收部份要分开布线,不要将接收和发送网络混合布线,发送和接收总线之间的间距满足3W
2、发送和接收总线分别等长,等长范围为100mil
八、调试案例分析
案例:网口指示灯信号线引发的辐射问题超标
问题:某个以太网接口板在EMC测试中,发现辐射测试在375MHz超标。
问题分析:检查PCB设计文件,发现网口指示灯的信号走线跨越了电源分割面。对接口板、特别是电接口的单板而言,与用户接口的电路部分容易出现EMC、防护等方面的问题。
在本设计中,选用的电接口为带指示灯的RJ45接口,为避免板内电源的波动通过电缆传导出去,构成共模辐射,在PCB上,将PHY芯片的2.5V电源只铺到变压器侧,变压器下面做挖空处理,变压器的另一侧到电接口铺保护地。
电接口的指示灯信号线有PHY芯片驱动,走线以2.5V电源平面为参考,跨越了分割平面,由于LED布放与用户面板处,因此很可能是LED的走线将2.5V电源的噪声带到了面板处,并耦合到电接口上,最终由电缆传导出去。
问题解决:
1、将LED信号线的参考平面调整为地层,在单板信号地与保护地之间用电容桥接并确保LED信号的回流能直接通过该电容桥,无须绕到其他路径;
2、在LED信号线上增加磁珠、电容等滤波器件。2.5V的回流路径也必须与电容桥位置重合。