PCB以太网布局指南.pdf

简介：
《PCB以太网布局指南》是一份全面介绍如何在印刷电路板上高效设计和实施以太网连接的实用手册。包含了从原理到实践的详细步骤，帮助工程师优化网络性能并确保信号完整性。 ### PCB网口布局指南 #### 1. 布局原则 - **重点**：确保电路环境无噪声、电源稳定，并减少电磁干扰（EMI）及电磁兼容性（EMC）对芯片的影响。 - **模块靠近原则**：负责提供电流的模块A应靠近RTL8201；负责差分信号电压的模块B应靠近变压器。 - **缩短关键距离**：RJ-45与变压器间的距离(L1)应尽量短。 - **Rtset信号位置**：将Rtset信号引脚（RTL8201的pin28）尽可能靠近RTL8021，并远离Tx+-、Rx+-和时钟信号。 - **晶体放置与接地**：晶体需远离IO端口、电路板边缘及其他高频设备，外壳及隔离线应良好接地以避免EMI/EMC干扰。 - **磁性元件隔离**：磁性元件相互间要保持一定距离，并且呈90度方向排列。高电流元件靠近电源可以减少电磁干扰问题。 - **终端电阻布局**：模块A和B的电阻电容需接近RTL8201；接收端的终端电阻可靠近变压器，选择时应考虑阻抗匹配。 - **对称性保持**：确保RTL8201与变压器间的距离(L2)短且对称（维持在10-12cm内），同时Tx+和Tx-信号走线长度差小于2cm。 #### 2. 布线技巧 - **减少干扰**：避免直角布线，数字信号与模拟电源信号交叉时应保持90度角度。 - **地层考量**：在地层上考虑走线的长度、宽度和厚度比。高速信号走线短且宽为佳。 - **线路限制**：走线长度不应超过信号最高次谐波波长的120倍。 - **电源布线设计**：电源信号走线应尽可能短且宽，退耦电容上的过孔直径需足够大。 - **地层与过孔连接**：每个电容通过独立的过孔接地，地过孔小于0.2英寸为宜。 - **退耦电容布置**：将退耦电容靠近IC电源端放置，并保持短距离走线。 - **磁珠位置**：确保连接特定引脚的磁珠靠近RTL8201，至少48pin需有磁珠连接。 - **差分信号布线**：Tx+和Tx-, Rx+和Rx-应尽量等长并紧密靠拢。可以设置独立的地层以减少干扰。 - **变压器选择**：适合RTL8201的变压器包括Pulse PE68515H1012、Valor ST6118、YCL 20PMT04、DELTA LF8221等。 #### 3. MII接口到LAN控制器布线连接 - **走线长度**：尽可能缩短LAN控制器和RTL8201之间的距离，不超过10英寸。 - **时钟与数据匹配**：确保TXD[0-3]、RXD[0-3]信号与其对应的时钟信号（TXCLK, RXCLK）长度差小于1英寸。 - **时钟速率**：在RTL8201中，在100M速率下使用25MHz的时钟，而在10M速率下则采用2.5MHz。具体定义和描述见IEEE 802.3u标准第22节。 #### 4. 电源与地层连接 - **3.3V电源布线**：为RTL8201及其他元件提供支持，走线应短且宽以避免不必要的复杂性。 通过遵循以上布局和布线指南，在设计PCB时可以有效减少电路噪声、EMI/EMC干扰，并确保信号质量和降低能量损耗。这有助于优化RTL8201网络芯片的性能并实现稳定高效的通信设备设计。