我們現今使用的網絡接口均為以太網接口，目前大部分處理器都支持以太網口。目前以太網按照速率主要包括10M、10/100M
、1000M三種接口
，10M應用已經很少，基本為10/100M所代替。目前我司產品的以太網接口類型主要采用雙絞線的RJ45接口
，且基本應用於工控領域
，因工控領域的特殊性
，所以我們對以太網的器件選型以及PCB設計相當考究。從硬件的角度看，以太網接口電路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控製和物理層接口（Physical Layer
，PHY）兩大部分構成。大部分處理器內部包含了以太網MACkongzhi，danbingbutigongwulicengjiekou，guxuwaijieyipianwulixinpianyitigongyitaiwangdejierutongdao。mianduirucifuzadejiekoudianlu，xiangxingeweiyingjiangongchengshimendouxiangzhidaogaiyingjiandianluruhezaiPCB上實現。

 

下圖 1以太網的典型應用。我們的PCB設計基本是按照這個框圖來布局布線
，下麵我們就以這個框圖詳解以太網有關的布局布線要點。

 

圖 1 以太網典型應用

 

1.圖 2網口變壓器沒有集成在網口連接器裏的參考電路PCB布局、布線圖，下麵就以圖 2介紹以太網電路的布局、布線需注意的要點。

 

圖 2變壓器沒有集成在網口連接器的電路PCB布局、布線參考

 

a)RJ45和變壓器之間的距離盡可能的短，晶振遠離接口
、PCB邊緣和其他的高頻設備、走線或磁性元件周圍，PHY層芯片和變壓器之間的距離盡可能短，但有時為了顧全整體布局，這一點可能比較難滿足，但他們之間的距離最大約10~12cm，器件布局的原則是通常按照信號流向放置，切不可繞來繞去
；

 

b)PHY層(ceng)芯(xin)片(pian)的(de)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)按(an)照(zhao)要(yao)芯(xin)片(pian)要(yao)求(qiu)設(she)計(ji)，通(tong)常(chang)每(mei)個(ge)電(dian)源(yuan)端(duan)都(dou)需(xu)放(fang)置(zhi)一(yi)個(ge)退(tui)耦(ou)電(dian)容(rong)，他(ta)們(men)可(ke)以(yi)為(wei)信(xin)號(hao)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)低(di)阻(zu)抗(kang)通(tong)路(lu)，減(jian)小(xiao)電(dian)源(yuan)和(he)地(di)平(ping)麵(mian)間(jian)的(de)諧(xie)振(zhen)
，為(wei)了(le)讓(rang)電(dian)容(rong)起(qi)到(dao)去(qu)耦(ou)和(he)旁(pang)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong)，故(gu)要(yao)保(bao)證(zheng)退(tui)耦(ou)和(he)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)由(you)電(dian)容(rong)、走線
、過孔、焊盤組成的環路麵積盡量小，保證引線電感盡量小；

 

c)網口變壓器PHY層芯片側中心抽頭對地的濾波電容要盡量靠近變壓器管腳，保證引線最短，分布電感最小；

 

d)網口變壓器接口側的共模電阻和高壓電容靠近中心抽頭放置，走線短而粗（≥15mil）


；

 

e)變壓器的兩邊需要割地：即RJ45連接座和變壓器的次級線圈用單獨的隔離地
，隔離區域100mil以上，且在這個隔離區域下沒有電源和地層存在。這樣做分割處理
，就是為了達到初
、次級的隔離

，控製源端的幹擾通過參考平麵耦合到次級；

 

f)指(zhi)示(shi)燈(deng)的(de)電(dian)源(yuan)線(xian)和(he)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)線(xian)相(xiang)鄰(lin)走(zou)線(xian)，盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)。指(zhi)示(shi)燈(deng)和(he)差(cha)分(fen)線(xian)要(yao)進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)的(de)隔(ge)離(li)，兩(liang)者(zhe)要(yao)保(bao)證(zheng)足(zu)夠(gou)的(de)距(ju)離(li)，如(ru)有(you)空(kong)間(jian)可(ke)用(yong)GND隔開；

 

g)用於連接GND和PGND的電阻及電容需放置地分割區域。

 

2.以太網的信號線是以差分對（Rx±、Tx±）的de形xing式shi存cun在zai
，差cha分fen線xian具ju有you很hen強qiang共gong模mo抑yi製zhi能neng力li
，抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang，但dan是shi如ru果guo布bu線xian不bu當dang，將jiang會hui帶dai來lai嚴yan重zhong的de信xin號hao完wan整zheng性xing問wen題ti。下xia麵mian我wo們men來lai一yi一yi介jie紹shao差cha分fen線xian的de處chu理li要yao點dian：

a)優先繪製Rx±、Tx±差分對，盡量保持差分對平行
、等長、短距，避免過孔、交叉。由於管腳分布
、過孔


、以(yi)及(ji)走(zou)線(xian)空(kong)間(jian)等(deng)因(yin)素(su)存(cun)在(zai)使(shi)得(de)差(cha)分(fen)線(xian)長(chang)易(yi)不(bu)匹(pi)配(pei)，時(shi)序(xu)會(hui)發(fa)生(sheng)偏(pian)移(yi)，還(hai)會(hui)引(yin)入(ru)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)，降(jiang)低(di)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)。所(suo)以(yi)，相(xiang)應(ying)的(de)要(yao)對(dui)差(cha)分(fen)對(dui)不(bu)匹(pi)配(pei)的(de)情(qing)況(kuang)作(zuo)出(chu)補(bu)償(chang)
，使(shi)其(qi)線(xian)長(chang)匹(pi)配(pei)
，長(chang)度(du)差(cha)通(tong)常(chang)控(kong)製(zhi)在(zai)5mil以內，補償原則是哪裏出現長度差補償哪裏；

 

b)當速度要求高時需對Rx±
、Tx±差分對進行阻抗控製，通常阻抗控製在100Ω±10%；

 

c)差分信號終端電阻（49.9Ω，有的PHY層芯片可能沒有）必須靠近PHY層芯片的Rx±、Tx±管腳放置
，這樣能更好的消除通信電纜中的信號反射；

 

d)差分線對上的濾波電容必須對稱放置，否則差模可能轉成共模，帶來共模噪聲
，且其走線時不能有stub 
，這樣才能對高頻噪聲有良好的抑製能力。

 

 

3.變壓器集成在連接器的以太網電路的PCB布局、布線較不集成的相對簡單很多，下圖 3是采用一體化連接器的網口電路的PCB布局
、布線參考圖：

 

圖 3一體化連接器的網口PCB布局、布線參考圖

 

從上圖可以看出，圖 3和圖 1的(de)不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)在(zai)於(yu)少(shao)了(le)網(wang)口(kou)變(bian)壓(ya)器(qi)，其(qi)它(ta)大(da)體(ti)相(xiang)同(tong)。不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)網(wang)口(kou)變(bian)壓(ya)器(qi)已(yi)集(ji)成(cheng)至(zhi)連(lian)接(jie)器(qi)裏(li)，所(suo)以(yi)地(di)平(ping)麵(mian)無(wu)需(xu)進(jin)行(xing)分(fen)割(ge)處(chu)理(li)，但(dan)我(wo)們(men)依(yi)然(ran)需(xu)要(yao)將(jiang)一(yi)體(ti)化(hua)連(lian)機(ji)器(qi)的(de)外(wai)殼(ke)連(lian)接(jie)到(dao)連(lian)續(xu)的(de)地(di)平(ping)麵(mian)上(shang)。

 

以太網布局布線方麵的要大致就這些，好的PCB布局布線不僅可以保證電路性能，還可以提高電路性能
，筆者水平有限，不足之處歡迎指正交流。