電口（RJ45）接入以太網(wǎng)的必備元器件選型及設計原則
? 差分對走線：
? 差分線（如TX+/TX-、RX+/RX-）嚴格等長（長度差≤5mil）。
? 保持差分阻抗100Ω（通過PCB疊層計算線寬/間距）。
? 避免直角走線，使用45°或圓弧拐角以減少反射。
? 隔離敏感區(qū)域：
? 網(wǎng)絡變壓器和PHY芯片的模擬區(qū)域與數(shù)字電路（如MCU）分區(qū)布局。
? 使用地平面分割，并通過單點連接避免地環(huán)路干擾。
? 獨立電源域：
? PHY芯片的模擬電源（AVDD）與數(shù)字電源（DVDD）通過磁珠或0Ω電阻隔離。
? 使用低噪聲LDO供電（如3.3V/1.2V），避免開關電源干擾。
? 去耦電容布局：
? 在PHY芯片每個電源引腳附近放置0.1μF陶瓷電容，并在電源入口加10μF鉭電容。
? ESD與浪涌防護：
? TVS二極管緊靠RJ45接口，確保泄放路徑最短（優(yōu)先保護差分線對）。
? 網(wǎng)絡變壓器需滿足IEC 61000-4-5浪涌防護標準（如2kV浪涌耐受）。
? 共模噪聲抑制：
? 共模電感靠近網(wǎng)絡變壓器輸出端，與濾波電容（如1nF）形成π型濾波網(wǎng)絡。
? 接口區(qū)域布局：
? RJ45連接器、網(wǎng)絡變壓器、共模電感、TVS二極管集中布局在板邊，遠離高頻數(shù)字電路。
? PHY芯片盡量靠近網(wǎng)絡變壓器（差分走線長度≤2英寸）。
? 地平面處理：
? 網(wǎng)絡變壓器下方保持完整地平面，避免分割。
? 模擬地（PHY區(qū)域）與數(shù)字地通過磁珠或0Ω電阻單點連接。
? 散熱過孔：
? 在PHY芯片和網(wǎng)絡變壓器下方添加散熱過孔（填充導熱膏），尤其是千兆高功耗場景。
? 工業(yè)級防護：
? 選用寬溫元器件（-40°C~85°C），并在接口處涂覆三防漆（防潮、防腐蝕）。
RJ45接口 → 網(wǎng)絡變壓器 → 共模電感 → TVS陣列
↓
PHY芯片（DP83822）
↓（RGMII）
MCU/FPGA
? 網(wǎng)絡變壓器方向錯誤：
? 確保變壓器初級（線纜側(cè)）與次級（PHY側(cè)）正確連接，避免信號反向。
? 阻抗不匹配：
? 使用PCB阻抗計算工具（如Polar SI9000）驗證差分線阻抗。
? 地環(huán)路干擾：
? 禁止在模擬區(qū)域和數(shù)字區(qū)域之間隨意跨接接地。
電口以太網(wǎng)設計的核心是信號完整性、電源純凈度與防護可靠性：
? 選型：優(yōu)先選擇集成網(wǎng)絡變壓器的RJ45連接器，搭配低功耗PHY芯片。
? 布線：嚴格管控差分對等長、阻抗及隔離，避免噪聲耦合。
? 防護：TVS管和網(wǎng)絡變壓器形成雙重防護，滿足工業(yè)環(huán)境要求。
通過以上設計，可確保電口以太網(wǎng)在復雜環(huán)境中穩(wěn)定運行，支持10/100/1000Mbps自適應速率。
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