1. Hálózati jel vezetékezési követelményei
Ugyanaz, mint a hálózati kommunikációban általánosan használt UTP CAT5e hálózati kábel, impedanciája 100 ohm 1Mhz-100Mhz frekvencián. Ezért a jobb jelátviteli jellemzők elérése érdekében a NYÁK-on minden egyes differenciál jelvezetékpárt 100 ohmos impedanciával kell megtervezni/előállítani. . Például az ESMARC EVB V5.0 verziójában minden egyes hálózati differenciáljel-pár vonalszélessége 7 mil, a sortávolság pedig 8 mil. A PCB feldolgozási és gyártási dokumentációban/levélben az impedanciakövetelmények javasoltak: (vonalszélesség-vonaltávolság-vonalszélesség) 7mil-8mil-7mil, impedancia 100 ohm. Normál körülmények között a NYÁK gyártója újra beállítja a rézlapot az Ön igényei szerint úgy, hogy a jelvezeték impedanciája a követelmények teljesítéséhez szükséges érték +/-10 tartományába essen.
Annak biztosítása érdekében, hogy a jel fáziskülönbsége a nagyfrekvenciás differenciál jelvezetéken elég kicsi legyen, gondoskodni kell arról, hogy az egyes differenciáljelvezeték-párok hossza lehetőleg azonos legyen, vagy szabályozni kell a vonalkülönbség maximális hosszát. . Hálózati kommunikációs jelvonalak esetén a jelvonalak maximális hosszkülönbségét +/-25 mil-on belül kell szabályozni. 10Mbps/100Mbps hálózat esetén TX és RX kommunikációs vonalai viszonylag függetlenek, így TX és RX differenciálvonalainak hossza külön szabályozható. Egy 1000 Mbps-os hálózatnál a 4 pár differenciáljelnek egyszerre kell adatokat továbbítania. Ezért egy 1000 Mbps-os hálózati interfész bekötéséhez nem csak az egyes differenciálvonalpárok vonalhossz-különbségét kell szabályozni, hanem a 4 pár differenciálvonal közötti különbséget is. A vonalhossz különbség. Az egyes jelvonalpárok sortávolságának nagyobbnak/egyenlőnek kell lennie az egyes jelvonalak vonalszélességénél, hogy megfeleljen az áramköri lap EMI követelményeinek. Például az ESMARC EVB V5.0-ban a hálózati jelvonal vonalszélessége 7 mil, a differenciálvonal sortávolsága pedig 8 mil.
Az alábbiakban szemléltetésképpen vegye figyelembe az ESMARC EVB V5.0 kiértékelő táblát.
(1. ábra) (2. ábra)
Az 1. ábra a CN8-1 1000Mbps hálózati interfész PCB-útválasztása, a 2.ábra pedig a CN8-2 10Mbps/1000Mbps hálózati interfész PCB-útválasztása. Az ábrán jól látható, hogy minden egyes differenciál jelvezetékpár a differenciál huzalozási követelményeknek szigorúan be van kötve.
(3. ábra)
A 3. ábra az 1000Mbps hálózati interfész (CN8-1) nyomkövetési hosszának paraméterértéke. Ez a paraméter az EDA eszközben található. A fenti ábrán a NET1_TX 1000M_D0, NET1_RX 1000M_D1, plusz 1000M_D2 és 1000M_D3 a jel jumper ellenállásán keresztül, amelyek együtt 4 pár differenciál jelvonalat alkotnak az 1000 Mbps hálózati interfészhez.
A NYÁK elrendezésben az áthidaló ellenállásokat az 1000M_D2, 1000M_D3 differenciál jelvonalak és az alaplap jeltűi közé tervezték. Körülbelül 400 mil hosszúságú jelvezeték van köztük, így a négy pár differenciáljelvezeték hosszában viszonylag kicsi a különbség. Alapvetően megfelel a kommunikációs követelményeknek 1000 Mbps-os környezetben.
(4. ábra)
A 4. ábra a 10Mbps/100Mbps hálózati interfész (CN8-2) nyomkövetési hossz paraméter értéke. A paraméterekből látható, hogy egy 100 Mbps-os hálózati interfésznél a két különböző jelvonalhosszpár, a TX és az RX független, és rendre szabályozza a vonalhosszakat.
(5. ábra)
Az 5. ábrán látható a 100M_NET2_RX differenciál jelvonal párja. A két jelvezeték (100M_TPRX2+, 100M_TPRX2-) közötti hosszkülönbség körülbelül 20 mil, ami megfelel a hálózati kommunikáció differenciális útválasztásának tervezési követelményeinek.
A differenciálkövetelményeknek megfelelő útválasztáson és a NYÁK-vonalhossz-szabályozáson túlmenően azt is figyelembe kell venni, hogy a jelvezeték portról való kisütése után a két jelvezetéket minél előbb azonos hosszúsággal kell kezelni. Az alábbiak szerint:
A 6. ábrán a differenciál jelvezeték kimenete szimmetrikus, így a kimenet után közvetlenül követhető a differenciál irányítás. A 7. ábrán, mivel a differenciál jelvezeték aszimmetrikus, a vonal meghúzása után a jelvonalat minél előbb ki kell egyenlíteni, majd a normál differenciál jelvezetéket kell vezetni.
2. Hálózati portok ESD védelme
A hálózati alkalmazások sajátosságaiból adódóan a hálózati portokat könnyen zavarják külső jelek, így a rendszer hálózati jelének át kell haladnia egy 1:1 arányú hálózati transzformátoron, mielőtt az RJ45 aljzathoz csatlakoztatható, mint például az Intron által használt integráció. 10Mbps/100Mbps hálózati interfész HR871181A, 1000Mbps hálózati interfész HR851178C, van belső 1:1 hálózati leválasztó transzformátor és közös módusú induktivitás tekercs (a 8. ábra szerint), amelyek hatékonyan megakadályozzák a közös módú interferencia jeleket a kommunikációs vonalon, és Ezzel egyidejűleg akadályozza meg, hogy az egyenáramú interferenciajel károsítsa a rendszer hálózati meghajtóját.
Ezenkívül a hálózati port ESD jellemzőinek további javítása érdekében tervezhet egy dedikált ESD védelmi eszközt, a PCB kialakításnál pedig az ESD védelmi eszköznek a lehető legközelebb kell lennie az RJ45 hálózati port tűpadjához. . Az alábbiak szerint:
A 9. ábrán látható módon a hálózati porthoz tartozó ESD védelmi eszköz a PCB kártyán található, az RJ45 hálózati port vezeték közelében. A 10. ábra az ESMARC EVB áramkör hálózati portjaihoz tervezett ESD védelmi eszközt mutatja.
Végül a fémhéjas RJ45 hálózati aljzatnál javasolt a fémhéjat egy megbízható és biztonságos földelési ponthoz csatlakoztatni a készülék telepítési helyén. Ha a helyszíni biztonsági földelés megbízhatósága nem garantálható, akkor javasolt az RJ45 fém héját a kártya alaplapjához csatlakoztatni egy nagyfeszültségű kondenzátoron (pl. 102M/1KV) keresztül, mint a kezelésnél. az ESMARC EVB.
