本发明涉及pcb领域,具体涉及一种以太网口综合设计方法。
背景技术:
随着以太网口的大范围使用和各种国家标准的要求,以太网的pcb设计越来越复杂和重要,需同时兼顾安规、emc(包括雷击、re、ce、rs、cs、esd等)和si(信号完整性)等各种要求。传统的设计往往兼顾不全,在emc领域经常无法通过国家标准,最后使用各种屏蔽罩和屏蔽网线才能通过,而造成产品质量低下,成本大幅提高,设计周期大大加长;而si则直接影响网线传输距离。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种以太网口的pcb综合设计方法,在不增加额外贵重器件的情况下,可以兼顾以上所有测试标准,完全解决网口设计的各种问题难点。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种以太网口的pcb综合设计方法
所述太网口的pcb的外壳引脚与pgnd平面相连;
所述太网口的pcb的led灯引脚与磁珠和电容相连;
所述磁珠和电容与后级控制电路相连;
所述太网口的pcb的差分线的引脚与gdt相连;
所述gdt与功率电阻相连;
所述功率电阻与组合tvs管相连;
所述组合tvs管与网络变压器的初级相连;
所述网络变压器初级中心抽头与bob-smith电路相连;
所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连。
进一步地,所述差分线的引脚从信号引脚引出,通过pcb内层的过孔连接到gdt。
进一步地,从所述gdt的焊盘的另外一侧表层引出差分线,连接到功率电阻。
进一步地,从所述功率电阻的另一个焊盘引出差分线连接到组合tvs管。
进一步地,从所述从组合tvs管引出差分线连接到网络变压器的初级。
进一步地,led信号线从所述太网口的pcb的led灯引脚引出,走成伪差分线,线宽10mil以上。
进一步地,在所述太网口的pcb的表层,pgnd与同层的信号线或过孔之间的间距不小于80mil;在所述以太网口的pcb的内层,同层的信号线或过孔之间的间距不小于70mil;所述过孔使用直径不小于10mil。
采用上述结构后,本发明有益效果为:本发明提供的一种以太网口太网口的pcb的设计方法,在不增加额外贵重器件的情况下,可以兼顾以上所有测试标准,完全解决网口设计的各种问题难点。
附图说明
图1是本发明的的结构示意图。
附图标记说明:
1、以太网口的pcb;2、信号引脚;3、外壳引脚;4、螺钉孔;
5、led灯引脚;6、差分线;7、led信号线;
8、过孔;9、gdt;10、功率电阻;11、组合tvs管;
12、pgnd平面;13、网络变压器;14、bob-smith电路的电阻;
15、bob-smith电路的电容;16、高压电容;
17、磁珠;18、电容;19、gnd平面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示,本发明所述的一种以太网口的pcb综合设计方法,
以太网口的pcb1的外壳引脚3与pgnd平面12相连;
以太网口的pcb1的led灯引脚5与磁珠17和电容18相连;
磁珠17和电容18与后级控制电路相连;
以太网口的pcb1的差分线6的引脚与gdt9相连;
gdt9与功率电阻10相连;
功率电阻10与组合tvs管11相连;
组合tvs管11与网络变压器13的初级相连;
网络变压器13的初级中心抽头与bob-smith电路14相连;
网络变压器13的次级与所述后级控制电路相连。
以以太网口的pcb1的外壳引脚3直接与pgnd平面12连接,保证良好的接地。
差分线6从信号引脚2引出,通过pcb内层连接到gdt9。由于以太网口的pcb1是金属外壳,如果差分线6从表层引出,则和金属外壳的距离太近,会出现安规问题,所以只能从内层引出,然后通过过孔8连接到gdt9。gdt9进行第一道浪涌防护,高能量通过gdt9泄放到pgnd平面12。
从gdt9焊盘的另外一侧表层引出差分线6,连接到功率电阻10。如果差分线6走内层,不能从第2步骤的过孔8引出,也需要从gdt9焊盘的另一侧打过孔后引出。这样可以保证高能量先通过gdt9,减小后级电路的负担。功率电阻10主要起到退耦作用,使高能量延时,同时消耗一部分能量,减轻后级电路的负担。功率电阻10取值大于2.2欧姆,取值越大效果越明显,但是会对有用的差分信号也起到衰减作用,需配合实际使用场景来取值。比如外接网线很短(小于50米),则取值可以稍大,反之则取较小值。
从功率电阻10的另一个焊盘引出差分线6连接到组合tvs管11。tvs管11主要针对gdt9防护后的能量进行二次防护,减轻后级电路的负担。
从组合tvs管11引出差分线6连接到网络变压器13的初级。网络变压器13起到隔离初次级,稳定信号的作用。所有浪涌能量到网络变压器13后将被完全消耗和泄放。
网络变压器13的初级的中心抽头端接bob-smith电路14,75欧姆电阻串联1000pf高压电容到pgnd平面12,降低共模噪声,防止re辐射。连接中心抽头、电阻、电容的pcb走线宽度至少10mil以上。
网络变压器13的次级引出差分线6,连接到后级电路。网络变压器13的初、次级的参考平面分别是pgnd平面12和gnd平面19。为了保证网络变压器13的隔离效果,两个平面的分割区设置在网络变压器13的正下方,间距保持在200mil以上。pgnd平面12和gnd平面19使用高压电容单点连接,高压电容横跨在两个平面的分割带上。
led信号线7从以太网口连接器1的led灯引脚5引出,走成伪差分线,线宽10mil以上。led信号线7连接到磁珠17和电容18后,连接到后级电路。磁珠17横跨在两个平面的分割带上,电容18放在gnd平面19一侧,把噪声泄放到gnd平面19上。以上做法都是为了缩短回流路径,降低噪声的辐射。
由于网络变压器13的初级存在高压浪涌风险,所以各信号之间必须满足一定的间距。如果在表层,pgnd平面12与同层的信号线或过孔必须保证80mil以上间距;如在内层,则需满足70mil以上间距。过孔使用直径10mil以上的过孔。
差分线6的线宽10mil以上,同时根据距离pgnd平面12的高度调整线间距,保持差分阻抗在100欧姆左右。
两个平面的作用不止在于控制走线阻抗,同时还有屏蔽信号线,防止噪声通过空间耦合的途径到达差分线6后通过网线往外辐射。
如果有多层pgnd和gnd平面,需在平面边缘打过孔,降低多层平面之间的电势差。
除了上述信号线,其它信号线和平面均不允许出现在网络变压器12的初级区域。
在以太网口的pcb1附近,增加一个螺钉孔4,把pgnd和设备外壳连接在一起,保证良好的接地。
所述以太网口连接器可以是rj45连接器,也可以是其他连接器,本实施例中对具体的连接器类型不作限制。
采用上述结构后,本发明有益效果为:本发明的一种以太网口的pcb综合设计方法,可以同时兼顾安规、si、emc,保证产品的可靠性。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。