哎,你画的板子是不是也这样?原理图明明没问题,打样回来网口死活不通,插上网线就像石沉大海...先别急着甩锅给硬件工程师!今天咱们就唠唠这个让无数新手栽跟头的以太网口PCB设计,保准你看完就想重画电路板!
差分对走线到底有多玄学?
四个致命细节:
- 差分线必须像铁轨般平行(间距误差≤10%)
- 长度差控制在5mil内(相当于头发丝直径!)
- 避开时钟信号和电源(至少3倍线宽距离)
- 优先选择内层走线(外层容易受干扰)
去年某智能家居公司就吃了大亏——把RJ45差分对走在电源层上方,结果量产时30%产品丢包,退货退到库房爆炸...
阻抗控制表该信谁家的?
层叠结构 | 板厂推荐值 | 实际测试值 | 推荐方案 |
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四层板1.6mm | 50Ω±10% | 43Ω-58Ω | 做阻抗条校准 |
六层板1.2mm | 100Ω±5% | 92Ω-107Ω | 要求板厂提供报告 |
高频板材 | 90Ω±3% | 89Ω-91Ω | 必须做TDR测试 |
血泪教训:别信软件自动计算!某创EDA的阻抗计算器把差分线算成80Ω,实际打样测出来只有65Ω,直接导致PHY芯片过热烧毁!
三招搞定ESD防护
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TVS阵列布局:
- 距离RJ45接口≤10mm
- GND引脚直接打孔到地层
- 信号线先过TVS再进PHY
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接地铜箔:
- 整块覆铜接机壳地
- 多点连接到电源地
- 开窗做沉金处理
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隔离魔法:
- 网络变压器两侧挖0.5mm槽
- 变压器下方禁止走线
- 次级用共模电感过滤
上周帮客户改板,把ESD防护从3kV提到8kV,成本只增加2毛钱——秘诀就是在RJ45周围铺满放电齿!
常见设计错误排行榜
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网络变压器放反(占故障率的47%)
- 初级次级搞混直接放烟花
- 解决方案:丝印框加粗+箭头标识
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LED灯走线过长(导致EMC超标)
- 网口指示灯离PHY芯片20mm以上
- 正确做法:串100Ω电阻且走线≤10mm
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省掉Bob-Smith电路(辐射超标)
- 75Ω电阻+1000pF电容不能少
- 必须接金属外壳地
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PHY芯片散热不足(引发丢包)
- 至少铺2cm²的散热铜
- 打6个0.3mm过孔到底层
小编观点
说实话,现在很多新手被EDA软件的自动布线忽悠了,以为点个按钮就能搞定以太网口。但真到了要量产的时候,差分对等长、阻抗匹配、ESD防护这些细节分分钟教你做人!建议每次投板前用SI9000重新校核阻抗,别像我前同事那样——因为少画个放电齿,被雷劈坏500台路由器,现在还在车间拧螺丝还债呢...(别问我是怎么知道的)