【產(chǎn)品應用】一招搞定以太網(wǎng)EMC設計！

產(chǎn)品EMC問題，說難亦難，說易亦易。本文重點介紹ePort產(chǎn)品功能設計的同時進行EMC設計，同步結合結構設計。在新產(chǎn)品研發(fā)階段對電磁兼容考慮，避免產(chǎn)品在量產(chǎn)階段出現(xiàn)電磁干擾。

傳統(tǒng)以太網(wǎng)電路

現(xiàn)有以太網(wǎng)接口電路的實現(xiàn)方案是使用分立元件進行電路的設計開發(fā)，在電路板上即主控芯片、PHY芯片、網(wǎng)絡變壓器、RJ45網(wǎng)口座及外圍器件組成，電路設計時，對PCB布局和走線要求較高，PHY外圍器件的布局和走線決定著以太網(wǎng)的性能，不良的器件布局和信號走線將嚴重影響信號質量，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，也會產(chǎn)生較大的EMI輻射干擾，變壓器屬于電磁敏感器件，也容易受到磁場信號的干擾。

集成式以太網(wǎng)電路

ePort產(chǎn)品將以太網(wǎng)PHY芯片、網(wǎng)絡變壓器、及PHY和變壓器的外圍電路元件全部封裝到一個RJ45插座中，做成一個高集成度的模塊產(chǎn)品，極大程度地簡化了硬件設計、節(jié)約了PCB板上的空間。

ePort數(shù)據(jù)信號流向

ePort產(chǎn)品的對外的物理接口為RJ45，結構內(nèi)部分上板PCB和下板PCB，上板主要放置PHY及其外圍電路，下板放置網(wǎng)絡變壓器及保護電路，上下兩塊PCB通過板對板連接器進行連接。以太網(wǎng)差分信號通過水晶頭插入RJ45，數(shù)據(jù)信號經(jīng)由網(wǎng)絡變壓器及保護電路，通過板對板連接器到達上板PHY芯片，上板PHY芯片將差分信號轉換成RMII/RGMII信號引出到下板插針。

EMC干擾信號路徑

產(chǎn)生EMC問題主要通過兩個途徑：一個是傳導干擾的形式，另一個是通過空間輻射的形式。

ePort輕松搞定以太網(wǎng)口EMC設計1. 當浪涌（共模）從網(wǎng)線耦合進入時，下板PCB上的網(wǎng)絡變壓器及保護器件將大部分干擾信號泄放到大地，設計在差分線上串接小電阻來吸收剩余能量，從而保護后級電路不被損壞。2. 在對連接器的信號進行分布時，充分考慮以太網(wǎng)差分信號和RMII/RGMII信號的排布，分組進行劃分區(qū)域，以減少不同信號之間的串擾。3. ePort產(chǎn)品采用不銹鋼金屬外殼，可以有效的防止電磁干擾，同時另外一個作用是可以防止撞件，避免損壞模塊內(nèi)部的電子元件。小體積，高防護在新產(chǎn)品研發(fā)階段進行EMC設計，比等到產(chǎn)品EMC測試不通過才進行改進，資源可以得到很大的節(jié)省，研發(fā)效率可以得到大大提高。在樣機階段通過EMC測試，是最省時間和最有經(jīng)濟效益的。ePort系列產(chǎn)品采用高集成設計方案，通過多項EMC測試，可應用于絕大部分復雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。