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  以太网口PCB布线分享

  目前大部分32位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看,以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口(Physical Layer,PHY)两大部分构成,目前常见的 M9008等,其内部结构也主要包含这两部分。

  一般32位处理器内部实际上已包含了以太网MAC控制,但并未提供物理层接口,因此,需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。

  常用的单口10M/100Mbps高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971等,均提供MII接口和7线制网络接口,可方便的与CPU接口。以太网物理层接口器件主要功能一般包括:物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX编码/器和双绞线媒体访问单元等。

  下面以RTL8201为例,详细描述以太网接口的有关布局布线问题。

  一、布局

  1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短

  2、RTL820 )应当尽可能靠近RTL8021,并且,如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟。

  3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围

  4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便,这一点经常被放弃。但是,保持Tx±, Rx± 走线的对称性是非常重要的,而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内,大约10~12cm。

  5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 走线长度差应当保持在2cm之内。

  二、布线

  1、走线的长度不应当超过该的高次谐波(大约10th)波长的1/20。例如: 25M的时钟走线不应该超过30cm,125M走线不应该超过12cm (Tx±, Rx±)。

  2、电源的走线(退耦电容走线,电源线,地线)应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径好稍大一点。

  3、每一个电容都应当有一个的过孔到地。

  4、退耦电容应当靠近IC的正端(电源),走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48).每一个RTL8201 数字电源好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx±布线应当注意以下几点

  (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长,Rx+, Rx- s应当尽可能的等长; (2)Tx±和 Rx±走线之间的距离下图

  (3)Rx± 好不要有过孔, Rx± 布线在元件侧等。

  三、电源和地层的连接

  1、对与Power/GND 层的分割, 没有一个的尺度来参考; 对于/电源/总线的布线也是如此。

  2、RTL8201的数字地引脚应该通过过孔连接到数字地层, RTL8201的模拟地和Tx±/Rx± 电路地应当连接到模拟地层。

  数字地: 除了模拟地之外的RTL8201所有GND引脚

  数字电源: 除了模拟电源之外的RTL8201所有VDD引脚; 模拟地: 29, 35, 45 模拟电源:

  3、变压器的两边需要割地:即RJ45连接座和变压器的次级线圈( 和RJ-45座项连接的一侧) 用单独的隔离地。在这个隔离区域下没有电源和接地层存在。变压器两侧割地如图所示

  4、从以太网物理层接口器件过来的接往RJ45网口插座时需要注意:金属机壳以及与印制板相连的金属前面板应与印制板内部电路(包括和地线层)隔离至少5mm以上,印制板静电电流泄放通路的地应优先选择机壳地,板上的金属部件和金属接插件能就近接机壳的应就近接机壳,无法就近接机壳的接静电保护地环或工作地,工作地应是大面积的地层。 四、其他与模拟性能有关的方面

  1、模拟地引脚(29, 35, 45)必须位是一个好的接地回路, 因此为了避免使用单独的终端地, 扩大模拟地层, 并使模拟电路的返回电流尽可能的返回到真正得GND,这在2-layer's 布局中尤其重要。

  2、考虑到EMI, 如果你发现当从MII接口读写时EMI问题有点严重, 你好在GND-Power层间退耦电容( 0.047uf, 22uf) 。

  3、当用25Mhz晶体作为时钟源时, 更应当注意晶体的规格, 请参阅附带的晶体参数。当使用晶体时, 应当在X1和X2脚连接2个规格匹配的电容。

  4、当采用25Mhz的晶振作时钟源时, 避免在时钟线上连接任何电容。

  5、所有的模拟电源引脚(pin 32, 36, 48)需要连接一个磁珠, 这些引脚应当像原理图中建议的进行退耦, 对pin 48更应当注意。这些磁珠应当靠近RTL8201放置。

  6、当采用5V -> 3.3V变换时, 调节器的额定电流应当不小于300mA。

  公务接口

  (RINGER)、话机用户接口芯片电路(SLIC)、语言电路(CODEC)。如下图所示:

  电话口的功能有两个:

  (1)在有电话呼入本点时,向话机馈送一个交流的铃流,使电话机能振铃。 (2)通话时,作为话音接口,负责传递话音和电话机的DTMF。

  需要引起的一个是铃流,按照通信行业,铃生电路输出的铃流是一个电压额定值为75V±5V、为10~55HZ的交流。虽然我们的公务板在设计和使用铃生电路时,会对电压做一定的降压处理,但是对于公务板而言,这个铃流输出是比较高的电压,而且由于我们使用的铃生电路很多时候输出并不是一个规则正弦,输出在频域上为多种的叠加。这样铃流对周边的问题就比较突出。

  具体总结起来,PCB布线时,重要考虑两个方面: (1)用户线防雷和保护。

  (2)EMC方面的处理,尤其是防止电话口其他。

  用户线的防雷:用户线可能处于室外,恶劣,可能由于雷击等原因造成OW板电路损坏,因此,必须在用户接口部分加装瞬态电压器件或其它类似的保护器件,PCB布线时,一定要按照一定器件的排列次序布局。如下图所示,PTC的布局要靠近电话口,TVS在PTC后面。这个次序是不能随便变更的。

  EMC方面的处理,尤其是防止电话口其他:由于电话口有比较高的电压,超过48V,对于板内主要为3.3V

  

  

  

 

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  五,网口通讯变压器介绍相关问答

  

  网络变压器为什么使用绞合线绕制?

  网络变压器为什么使用绞合线绕制?网络变压器为什么使用绞合线绕制高频成份太多,变压器的涡流损耗太大,多股线可以高频涡流损耗

 

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