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網路變壓器 連接、信號和問題

2020-10-27 22:49:47 前端設計

1.RJ45埠,連接屬性:
在這里插入圖片描述

RJ45的連接RJ45.1,RJ45.2,RJ45.3,RJ45.6做信號線連接,連接如下:
RJ45.1----?RX+
RJ45.2----?RX-
RJ45.3----?TX+
RJ45.6----?TX-
這種接法是802.3的標準的接線,現在很多芯片支持MDI/MDIX的功能,即平行交叉自適應的功能,如果這種情況下芯片如下的接線方式也是可以的,
RJ45.1----?TX+
RJ45.2----?TX-
RJ45.3----?RX+
RJ45.6----?RX-
剩下的RJ45.4、RJ45.5、RJ45.7、RJ45.8一般的接法是通過75歐姆的電阻穿上1000PF的高壓電容,稱為BOB-Smith電路,作用電磁兼容,

2.網路變壓器和RJ45的連接
網路變壓器結構如下:
在這里插入圖片描述

3 . 信號部分:
RX+要求網路變壓器RX部分的同名端,一般是指變壓器中的線圈帶有黑點的那端,如圖的6腳
RX-要求接RX+的RX部分同組線圈的另一端,如圖的8腳TX+要求網路變壓器TX+部分的同名端,一般是指變壓器中的線圈帶有黑點的那端,如圖的6腳
TX-要求接TX+的TX+部分同組線圈的另一端,如圖的8腳
對于RX+,RX-差分信號要求每根信號線下拉一個49.9或者51歐姆電阻在通過一個0.1uF 電容接地,具體接法如下圖:
在這里插入圖片描述

差分對要接49.9歐姆或者51歐姆的作用:因為PCB板上單根線的電阻一般為50歐姆,差分線的兩個之間的電阻為100歐姆,為了使信號輸出最強要求在差分線輸出的末端兩個線之間加100歐姆的電阻,49.9+49.49=99.8歐姆,51+51=102歐姆和100歐姆電阻相近,這就是為什么要加這兩個電阻的原因,要加0.1uF電容的作用是為了去除信號信號的雜音信號,
差分信號的波形為下圖,如果用示波器能測量出如下標準波形的話,資料連接應該沒有問題,
注意:現在有的芯片用的是電流驅動方式,如果是電流驅動的模式那么終端不需要加49.9歐姆的電阻,因為芯片內部已經集成了,

TX+ 波形圖:
在這里插入圖片描述

TX- 波形圖:
在這里插入圖片描述

如果設計工程師采用的是具有MDI/MDIX功能自動識別的芯片,那么RX+出現和TX+相的波形,RX-出現和TX-相同的波形,
對與網路變壓器的抽頭電壓要根據芯片來決定,一般情況下出現的電壓為:
2.5V、1.8V、1.2V、3.3V

VDD_RX & VDD_TX兩個抽頭電壓接法的選定要分兩種情況:
1.如果芯片是具有MDI/MDIX功能自動識別功能的,VDD_RX=VDD_TX
2.如果芯片不具有MDI/MDIX功能自動識別功能的VDD_TX要接到電源端,VDD_RX要直接接到信號地,
注意:現在很多芯片要求的變壓的匝數比為1:1,如果是1:1的變壓器,RX和TX的可以互換,如果有的芯片要求特殊的匝數變壓器,哪RX和TX的絕對不能互換,

有關除錯的程序中遇到的問題:

1.不能連接上

如果設計者有示波器的話,讓他測驗TX+,TX-的信號,如果有上述中描述的LINK信號,哪說明芯片作業正常,問題點不在芯片設計上,
如果沒有示波器,首先讓設計者測驗在10M速率下是否能夠鏈接,具體的方法如下:
打開網路連接
在這里插入圖片描述

右鍵點擊屬性就出現上圖后,點擊配置會出現如下界面
在這里插入圖片描述

點擊高級
在這里插入圖片描述

點擊鏈接速度和雙工哪一欄后,改變右面的狀態值,選擇10M/全雙工點擊確定,看在這種狀態下能否連接上,如果可以的話,應該是芯片或者其他器件的焊接問題,或者PCB的走線有問題,

還有確認鏈接的方法是通過網線把TX+連接到RX+,TX-連接到RX-做回環測驗,如果能正常的連接,說明設計沒有問題,

2.在100M狀態下能夠連接,通信;10M狀態下不能鏈接通信

這個問題主要檢查焊接問題,一般情況下是差分線有一根沒有焊接好,

3.鏈接的狀態不穩定,一會有,一會沒有

請檢查芯片的電源是否穩定,紋波,是否有電源的走線或者器件額定的電流太小,復位的時間是否足夠,

以太網差分信號不好–問題
請確認幾點:

1.網路變壓器的二次側的49.9電阻,是不是上拉3.3V,有的設計時通過電容然后接地,
2.請確認REXT(PIN37)的電阻的精度,以及是否在PCB上靠近pin腳放置,
3.電源的紋波,
4.時鐘的精度是否符合要求,
5.在PLL電源增加幾個電容,看看是否有改善,
6.C1,C2靠近PIN腳焊接后,確認是否有改善,
7.檢查復位時間是否充分,
8.沒有使用的輸入pin是否有上拉處理,

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