本發(fā)明涉及pcb領(lǐng)域,具體涉及一種以太網(wǎng)口綜合設(shè)計方法。
背景技術(shù):
隨著以太網(wǎng)口的大范圍使用和各種國家標準的要求,以太網(wǎng)的pcb設(shè)計越來越復(fù)雜和重要,需同時兼顧安規(guī)、emc(包括雷擊、re、ce、rs、cs、esd等)和si(信號完整性)等各種要求。傳統(tǒng)的設(shè)計往往兼顧不全,在emc領(lǐng)域經(jīng)常無法通過國家標準,最后使用各種屏蔽罩和屏蔽網(wǎng)線才能通過,而造成產(chǎn)品質(zhì)量低下,成本大幅提高,設(shè)計周期大大加長;而si則直接影響網(wǎng)線傳輸距離。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,提供一種以太網(wǎng)口的pcb綜合設(shè)計方法,在不增加額外貴重器件的情況下,可以兼顧以上所有測試標準,完全解決網(wǎng)口設(shè)計的各種問題難點。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種以太網(wǎng)口的pcb綜合設(shè)計方法
所述太網(wǎng)口的pcb的外殼引腳與pgnd平面相連;
所述太網(wǎng)口的pcb的led燈引腳與磁珠和電容相連;
所述磁珠和電容與后級控制電路相連;
所述太網(wǎng)口的pcb的差分線的引腳與gdt相連;
所述gdt與功率電阻相連;
所述功率電阻與組合tvs管相連;
所述組合tvs管與網(wǎng)絡(luò)變壓器的初級相連;
所述網(wǎng)絡(luò)變壓器初級中心抽頭與bob-smith電路相連;
所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的次級與所述后級控制電路相連。
進一步地,所述差分線的引腳從信號引腳引出,通過pcb內(nèi)層的過孔連接到gdt。
進一步地,從所述gdt的焊盤的另外一側(cè)表層引出差分線,連接到功率電阻。
進一步地,從所述功率電阻的另一個焊盤引出差分線連接到組合tvs管。
進一步地,從所述從組合tvs管引出差分線連接到網(wǎng)絡(luò)變壓器的初級。
進一步地,led信號線從所述太網(wǎng)口的pcb的led燈引腳引出,走成偽差分線,線寬10mil以上。
進一步地,在所述太網(wǎng)口的pcb的表層,pgnd與同層的信號線或過孔之間的間距不小于80mil;在所述以太網(wǎng)口的pcb的內(nèi)層,同層的信號線或過孔之間的間距不小于70mil;所述過孔使用直徑不小于10mil。
采用上述結(jié)構(gòu)后,本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明提供的一種以太網(wǎng)口太網(wǎng)口的pcb的設(shè)計方法,在不增加額外貴重器件的情況下,可以兼顧以上所有測試標準,完全解決網(wǎng)口設(shè)計的各種問題難點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明:
1、以太網(wǎng)口的pcb;2、信號引腳;3、外殼引腳;4、螺釘孔;
5、led燈引腳;6、差分線;7、led信號線;
8、過孔;9、gdt;10、功率電阻;11、組合tvs管;
12、pgnd平面;13、網(wǎng)絡(luò)變壓器;14、bob-smith電路的電阻;
15、bob-smith電路的電容;16、高壓電容;
17、磁珠;18、電容;19、gnd平面。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1所示,本發(fā)明所述的一種以太網(wǎng)口的pcb綜合設(shè)計方法,
以太網(wǎng)口的pcb1的外殼引腳3與pgnd平面12相連;
以太網(wǎng)口的pcb1的led燈引腳5與磁珠17和電容18相連;
磁珠17和電容18與后級控制電路相連;
以太網(wǎng)口的pcb1的差分線6的引腳與gdt9相連;
gdt9與功率電阻10相連;
功率電阻10與組合tvs管11相連;
組合tvs管11與網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初級相連;
網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初級中心抽頭與bob-smith電路14相連;
網(wǎng)絡(luò)變壓器13的次級與所述后級控制電路相連。
以以太網(wǎng)口的pcb1的外殼引腳3直接與pgnd平面12連接,保證良好的接地。
差分線6從信號引腳2引出,通過pcb內(nèi)層連接到gdt9。由于以太網(wǎng)口的pcb1是金屬外殼,如果差分線6從表層引出,則和金屬外殼的距離太近,會出現(xiàn)安規(guī)問題,所以只能從內(nèi)層引出,然后通過過孔8連接到gdt9。gdt9進行第一道浪涌防護,高能量通過gdt9泄放到pgnd平面12。
從gdt9焊盤的另外一側(cè)表層引出差分線6,連接到功率電阻10。如果差分線6走內(nèi)層,不能從第2步驟的過孔8引出,也需要從gdt9焊盤的另一側(cè)打過孔后引出。這樣可以保證高能量先通過gdt9,減小后級電路的負擔(dān)。功率電阻10主要起到退耦作用,使高能量延時,同時消耗一部分能量,減輕后級電路的負擔(dān)。功率電阻10取值大于2.2歐姆,取值越大效果越明顯,但是會對有用的差分信號也起到衰減作用,需配合實際使用場景來取值。比如外接網(wǎng)線很短(小于50米),則取值可以稍大,反之則取較小值。
從功率電阻10的另一個焊盤引出差分線6連接到組合tvs管11。tvs管11主要針對gdt9防護后的能量進行二次防護,減輕后級電路的負擔(dān)。
從組合tvs管11引出差分線6連接到網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初級。網(wǎng)絡(luò)變壓器13起到隔離初次級,穩(wěn)定信號的作用。所有浪涌能量到網(wǎng)絡(luò)變壓器13后將被完全消耗和泄放。
網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初級的中心抽頭端接bob-smith電路14,75歐姆電阻串聯(lián)1000pf高壓電容到pgnd平面12,降低共模噪聲,防止re輻射。連接中心抽頭、電阻、電容的pcb走線寬度至少10mil以上。
網(wǎng)絡(luò)變壓器13的次級引出差分線6,連接到后級電路。網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初、次級的參考平面分別是pgnd平面12和gnd平面19。為了保證網(wǎng)絡(luò)變壓器13的隔離效果,兩個平面的分割區(qū)設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)變壓器13的正下方,間距保持在200mil以上。pgnd平面12和gnd平面19使用高壓電容單點連接,高壓電容橫跨在兩個平面的分割帶上。
led信號線7從以太網(wǎng)口連接器1的led燈引腳5引出,走成偽差分線,線寬10mil以上。led信號線7連接到磁珠17和電容18后,連接到后級電路。磁珠17橫跨在兩個平面的分割帶上,電容18放在gnd平面19一側(cè),把噪聲泄放到gnd平面19上。以上做法都是為了縮短回流路徑,降低噪聲的輻射。
由于網(wǎng)絡(luò)變壓器13的初級存在高壓浪涌風(fēng)險,所以各信號之間必須滿足一定的間距。如果在表層,pgnd平面12與同層的信號線或過孔必須保證80mil以上間距;如在內(nèi)層,則需滿足70mil以上間距。過孔使用直徑10mil以上的過孔。
差分線6的線寬10mil以上,同時根據(jù)距離pgnd平面12的高度調(diào)整線間距,保持差分阻抗在100歐姆左右。
兩個平面的作用不止在于控制走線阻抗,同時還有屏蔽信號線,防止噪聲通過空間耦合的途徑到達差分線6后通過網(wǎng)線往外輻射。
如果有多層pgnd和gnd平面,需在平面邊緣打過孔,降低多層平面之間的電勢差。
除了上述信號線,其它信號線和平面均不允許出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)變壓器12的初級區(qū)域。
在以太網(wǎng)口的pcb1附近,增加一個螺釘孔4,把pgnd和設(shè)備外殼連接在一起,保證良好的接地。
所述以太網(wǎng)口連接器可以是rj45連接器,也可以是其他連接器,本實施例中對具體的連接器類型不作限制。
采用上述結(jié)構(gòu)后,本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明的一種以太網(wǎng)口的pcb綜合設(shè)計方法,可以同時兼顧安規(guī)、si、emc,保證產(chǎn)品的可靠性。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式,故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾,均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。