RJ45接口的PCB设计布局布线注意事项

2023-08-28 22:29:07 来源：与非网收藏

网口模块的组成主要包括了：RJ45网口、变压器、PHY芯片及主芯片；还有一种RJ45与变压器进行了集成，分别如图1、图2所示；

【资料图】

图1 网口模块组成-RJ45与变压器未集成

图2 网口模块组成-RJ45与变压器集成

我们常见的网口有百兆网口和千兆网口，他们的区别在于百兆网口只有两对差分，一对收，一对发，另外四根是备用的；千兆网口有四对差分，两对收，两对发，如图3所示，可以了解其对应的管脚定义。

图3 百兆网口接口管脚定义

1、网口模块的PCB设计布局注意事项：

RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去；以太网转换芯片和变压器之间的距离应尽可能短，一般不超过5inch。

复位电路信号应当尽可能的靠近以太网转换芯片，并且若可能的话应当远离TX、RX和时钟信号。

时钟电路应当尽可能的靠近以太网转换芯片，远离电路板边缘、其他高频信号、I/O端口、走线或磁性元件周围。总体布局要求，如图4所示。

图4 网口模块的布局总体要求

连接变压器上的交流端接电阻靠近变压器放置，如图5所示。

图5 变压器交流端接电阻的摆放

网口的差分尽量走表底层，差分对之间的间距至少4W以上，由于管脚分布、过孔、以及走线空间等因素存在，使得差分线长度不匹配，时序会发生偏移，还会引入共模干扰，降低信号质量，因此差分对内的等长约束为5mil，差分对之间不用进行等长，等长时注意符合差分等长规则，如图6所示

图6 差分等长要求

RJ45接口区域：内部所有层挖空处理。如图7所示，RJ45接口的G1,G2,G3和G4管脚的走线至少需要加粗至1mm以上，跨接电感和电容靠近接口放置，旁边多打地过孔。如图8所示。

图7 接口挖空示意图

图8 跨接电感走线示意图

变压器的处理

变压器所有层挖空（只挖一半，另一半铺铜处理，均匀的打上地过孔，建议间隔50mil一个），变压器到接口部分不用控阻抗，走线加粗处理；变压器到PHY芯片差分走线，控制100ohm差分阻抗。如图9所示。

图9 网口和变压器挖示意图

变压器区域除差分信号外其他信号

走线都加粗到20mil以上，变压器地网络的回流通过粗线连接起来。如图10所示。

图10 变压器走线示意图

以太网转换芯片的处理

以太网芯片到CPU的RGMII接口线的发送部分和接收部分要分开布线，不要将接收和发送网络混合布线，线与线之间需要满足3W，发送和接收总线分别进行等长，等长范围100mil，如图11所示。

图11 接收和发送走线示意图

其他布线要求：25M晶振下面不能走其他信号线，时钟线不用走在RJ45座子下面，复位信号的布线满足3W要求。

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