內(nèi)部電源軌由連接更高電壓的本地開(kāi)關(guān)或線性穩(wěn)壓器生成。此處所示的示例從外部 24V 電壓開(kāi)始，使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器生成一個(gè)中間 5V 電壓軌，并最終為不同子系統(tǒng)生成了 3.3V 和 1.8V 電壓軌。

本文檔并未重點(diǎn)介紹如何設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，請(qǐng)記住有關(guān)電流環(huán)路的一般規(guī)則并查看數(shù)據(jù)表。另外，本文檔未涵蓋線性穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)知識(shí)。

為以太網(wǎng) PHY 實(shí)施電源時(shí)，請(qǐng)遵守?cái)?shù)據(jù)表中提供的電容器和電源軌濾波方面的指南。通常，您需要兩到三個(gè)電容器，每個(gè)電源引腳具有不同的電容以及一些大容量電容。除此之外，建議使用低通濾波選項(xiàng)。圖 2-2 顯示了每個(gè)引腳的一組電容器，對(duì)于 R77 和 R78，給出了濾波選項(xiàng)。使用多個(gè)具有不同電容和尺寸的電容器在較寬頻率范圍內(nèi)獲得低阻抗。從 0402（對(duì)于非常高的頻率，也可為 0201 或更小）到 0805 的不同物理尺寸也可使用。

在（預(yù)）合規(guī)性測(cè)試期間，您可以了解是否需要添加額外的濾波功能，例如使用鐵氧體磁珠。如果出現(xiàn)與器件內(nèi)部使用頻率相關(guān)的噪聲，或者測(cè)量流經(jīng)該電阻器的大量 HF 電流（可使用近場(chǎng)探頭），則可以添加鐵氧體磁珠，使電源平面避免產(chǎn)生噪聲。

圖 2-2 電源電路原理圖

在布局方面，確保元件的順序正確并使用寬而短的布線連接非常重要。每個(gè)布線都有寄生元件，尤其是電阻，在這種情況下電感可能會(huì)很高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，1cm 的布線具有 10nH 的電感。這聽(tīng)起來(lái)好像沒(méi)什么大不了的，但在 100MHz 下的阻抗約為 6Ω，這已經(jīng)很大了。因此，通過(guò)長(zhǎng)而細(xì)的布線連接電容器對(duì)于更高的頻率是無(wú)用的。

此外，電容器的阻抗隨頻率而變化，因?yàn)閷?shí)際電容器具有寄生效應(yīng)，性能與理想電容器不同。通常，與高電容相比，小電容更適合用于濾除高頻。此外，物理尺寸也很重要，由于串聯(lián)電感較低，因此高頻模式下尺寸越小越好。另外，在這種情況下，不要使用穿孔器件或電解電容器進(jìn)行濾波。

圖 2-3 顯示了此實(shí)現(xiàn)方案的布局，來(lái)自引腳的布線盡可能短，然后經(jīng)過(guò)一組容值逐漸增加的電容器。這組電容在一端通過(guò)一個(gè)鐵氧體磁珠連接到電源平面。還要考慮返回路徑，每個(gè)流入電源引腳的電流都需要以某種方式返回。該返回路徑還需要具有低阻抗。具有實(shí)心 GND 平面的典型方法是一種很好的設(shè)計(jì)，同時(shí)還以實(shí)心方式連接 IC 和電容器的返回路徑。這意味著需要盡可能靠近放置一組過(guò)孔。在這里，您會(huì)受限于能購(gòu)買(mǎi)的制造能力。遠(yuǎn)離焊盤(pán)，將過(guò)孔和焊盤(pán)用阻焊層隔開(kāi)，否則在制造電路板時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果您確實(shí)希望在焊盤(pán)上有過(guò)孔，可以預(yù)先與制造商討論這一點(diǎn)。

在某些情況下，可能需要將電容器安裝在 PCB 的另一側(cè)，位于 IC 的正下方。這也是一種不錯(cuò)的方法，但同樣，過(guò)孔會(huì)增加一些電感，1.6mm PCB 中的一個(gè) 0.2mm 過(guò)孔具有大約 1nH 的電感，與 1mm PCB 布線類(lèi)似。

圖 2-3 電源布局