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ZHCAEE1A August 2024 – October 2024 DP83822I , DP83826E , DP83826I , DP83867E , DP83867IR , DP83869HM

5.2 布局建議

1.MDI 線路建議：

相關測試	建議	說明
PHY 端和 RJ45 連接器端 MDI 建議
常規 EMI	MDI 線路上差分對具有對稱性且具有相同的焊盤尺寸和位置	降低了模式轉換對 EMI 測試的影響
常規 EMI	MDI 線路的阻抗匹配	減少信號線上的反射
常規 EMI	MDI 線路下的連續接地層	MDI 線路下的連續接地層可在 MDI 線路上提供恒定阻抗匹配阻抗不連續性會導致出現不必要的信號反射。穿過平面分割點的信號會導致返回路徑電流不可預測，并且也可能會影響信號質量，從而可能產生 EMI 問題。
常規 EMI	長度匹配	當匹配高速信號的對內長度時。蛇形布線需要盡可能靠近失配端降低了差模噪聲的影響
常規 EMI	更大限度地減少 MDI 布線彎曲	減少 MDI 布線彎曲可以更大限度地降低 MDI 布線不同部分之間的串擾影響。降低了在 MDI 布線上引入的噪聲
常規 EMC	MDI 線路無急轉彎	通過 MDI 線路上的圓滑轉彎減少發射點（ESD 保護布局指南）

ESD 和 EFT	避免變壓器下方/附近出現多邊形覆銅（禁止區域）	防止在 EMI 事件期間通過接地多邊形覆銅直接向變壓器注入噪聲。變壓器下方的多邊形覆銅會削弱變壓器的隔離功能
ESD 和 EFT	建議使用分立式磁性元件和 RJ45 連接器	集成的 RJ45 磁性元件在 RJ45 屏蔽層內有隔離網絡。如果有任何噪聲注入 RJ45 屏蔽層，變壓器的性能會顯著降低。部分噪聲會繞過隔離網絡，并直接耦合到系統地或 MDI 線路。分立式磁性元件可以更大限度地減少 RJ45 屏蔽層的注入噪聲，并對數字地或 MDI 線路產生直接影響，從而提高變壓器性能
EMC、ESD 以及可能的 RI	MDI 線路上的長度短	更短的 MDI 線路可以縮短通向周圍環境的外露路徑，并減少輻射耦合噪聲
ESD 以及可能的 RI	MDI 線路上的過孔更少	減少 MDI 線路上的過孔數量，從而減少從周圍環境拾取的噪聲以及向周圍環境發射的噪聲 MDI 線路上的過孔會導致阻抗不連續，從而導致出現不必要的信號反射
常規 EMC 發射和抗擾度	更大限度地減小 MDI 線路的外露面積	更大限度地減小 MDI 線路的外露面積，從而減少在 MDI 線路上拾取的發射噪聲和輻射噪聲
常規 EMC 發射	在沒有任何接地平面隔離的情況下，防止任何信號線與 MDI 線路交叉	連續層上的信號線交叉會導致出現更大的發射
RJ45 連接器布局建議
ESD 和 EFT	更大限度地減少連接器地 MDI 線路周圍的過孔	MDI 線路周圍的過孔可以形成更好的路徑，讓 ESD/EFT 噪聲電流在 MDI 線路之間流動，從而導致更容易干擾 MDI 信號線路
ESD 和 EFT	同一層上的 MDI 線路周圍的連接器地沒有接地多邊形覆銅	減少 ESD/EFT 事件期間從連接器地到 MDI 線路的接地反彈干擾
ESD 和 EFT	MDI 線路下干凈的接地層（無過孔和其他電源或信號線）	阻抗匹配更佳降低了接地反彈對 MDI 線路的影響
常規 EMI	RJ45 連接器下方無電源平面和非 MDI 布線	在 EMI 測試期間防止任何電源或其他信號布線干擾隔離注入 MDI 線路的其他外部噪聲
ESD 和 EFT	R//C 接地隔離或其他大地連接路徑電路需要位于與 MDI 線路相對的層上	確保大多數 EMI 噪聲可以在 MDI 線路的另一側流動，并更大限度地減少對 MDI 線路的接地噪聲干擾。
ESD 和 EFT	具有 R//C 接地隔離網絡的大元件尺寸	支持大電流，防止 EMI 事件期間發生任何損壞
ESD 和 EFT	Bob Smith 端接周圍沒有過孔和接地多邊形覆銅	更大限度地減少進入 Bob Smith 端接并在 EMI 測試期間影響信號的噪聲干擾
ESD	電源附近放置 R//C 接地	允許一些 EMI 噪聲在連接器地和電源地之間流動，布線遠離任何敏感電路更大限度地減小通往 PHY 或其他 IC 的噪聲路徑
ESD 和 EFT	不建議使用帶有 LED 的 RJ45 模塊來獲得更佳的 EMI 性能	防止 EMI 噪聲源流過 LED 線路直接流入 PHY

PHY 端 MDI 建議
常規 EMI	單個差分對布線應盡可能靠近	減少模式轉換降低拾取差分噪聲源的幾率差分對之間的串擾不是重要問題通常選擇最小布線間距（5mil 至 6mil）
常規 EMI	差分對之間保持一定距離	防止差分對之間出現串擾減少差分對之間的共模噪聲干擾
常規 EMI	使差分對保持在相同的參考地上	減少 EMI 測試期間因接地反彈而導致的模式轉換差分對之間具有更好的阻抗匹配

2.PHY 周圍的一般布局建議：

相關測試	建議	說明
常規 EMC 發射	在沒有任何接地平面隔離的情況下，防止任何信號線、時鐘和電源信號交叉	防止信號線路之間出現串擾并減少 EMC 發射
常規 EMC 發射和抗擾度	沒有彼此相鄰的信號線	防止信號線路之間出現串擾并減少 EMC 發射
常規 EMC 發射	時鐘和信號布線沒有急轉彎	防止 EMC 發射
RI 和間接 ESD	Rbias 引腳和電阻器之間的布線短或使用埋入式布線	Rbias 引腳是 PHY 的內部電流基準。較短的 Rbias 布線可減少從周圍環境中拾取的輻射噪聲如果存在布局限制，則可以將 Rbias 布線埋在內層，這樣也可以減少從周圍環境拾取的噪聲
RI 和間接 ESD	更大限度地減小 Rbias 電阻器的元件尺寸	更大限度地減小 Rbias 電阻器的元件尺寸，從而減少 Rbias 電阻器拾取的噪聲

3.晶體布局建議

相關測試	建議	說明
ESD 和 EFT	將所有晶體元件都保持在同一層	確保晶體元件以同一接地端為基準，從而減少接地反彈影響
常規 EMI 和 EMC	將晶體和晶體線路與其他信號線路隔離開來	防止其他信號線路的時鐘信號干擾
電源浪涌、ESD 和 EFT	將晶體地與 MDI 和電源地（地島）隔離開來	負載電容器的接地連接必須較短，并與電源線分離防止電源線或 MDI 線路 EMC 測試直接對時鐘產生任何 EMI 測試影響使噪聲遠離系統地確認在另一層有接地過孔連接到接地端，從而防止由于懸空接地而產生高頻振鈴
常規 EMC	晶體電容器上的晶體布線短且長度匹配	減少輻射發射提高時鐘性能并降低接地反彈影響
常規 EMC	在晶體電容器上占用的空間小	C1 和 C2 對于使用 C0G/NP0 電容器在系統級別獲得適當的性能很重要小尺寸的晶體電容器可以減少發射

4.振蕩器布局建議

相關測試	建議	說明
常規 EMI/EMC	保持振蕩器布線上的阻抗匹配，在振蕩器布線上增加 50Ω 終端	使用振蕩器或時鐘緩沖器作為時鐘源，通常表示為單端信號。振蕩器時鐘布線與 50Ω 終端匹配建議在振蕩器上使用串聯端接和并聯端接，以實現阻抗匹配并盡量減少時鐘信號的反射這樣可以提高時鐘性能或 EMI 容差，以及減小發射系數
常規 EMI/EMC	確認 PHY 的電壓電平規格與振蕩器時鐘信號匹配	如果時鐘信號不符合 PHY 的指定電壓電平，PHY 對 EMI 的抗擾性可能較低可以在振蕩器上實施分壓器或電容分壓器，以便降低振蕩器時鐘信號電平，從而提高 EMC 發射性能
常規 EMC	振蕩器使用小尺寸電容器	小尺寸封裝（建議使用 C0G/NP0）可減少發射

相關測試

建議

說明

常規 EMI/EMC

保持振蕩器布線上的阻抗匹配，在振蕩器布線上增加 50Ω 終端

使用振蕩器或時鐘緩沖器作為時鐘源，通常表示為單端信號。振蕩器時鐘布線與 50Ω 終端匹配

建議在振蕩器上使用串聯端接和并聯端接，以實現阻抗匹配并盡量減少時鐘信號的反射
這樣可以提高時鐘性能或 EMI 容差，以及減小發射系數

常規 EMI/EMC

確認 PHY 的電壓電平規格與振蕩器時鐘信號匹配

如果時鐘信號不符合 PHY 的指定電壓電平，PHY 對 EMI 的抗擾性可能較低

可以在振蕩器上實施分壓器或電容分壓器，以便降低振蕩器時鐘信號電平，從而提高 EMC 發射性能

常規 EMC

振蕩器使用小尺寸電容器

小尺寸封裝（建議使用 C0G/NP0）可減少發射

5.電源布局建議

相關測試	建議	說明
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	總去耦電容 > 負載電容	總去耦電容需要大于提供給數字輸出緩沖器的負載電容，以便防止將噪聲引入電源
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	去耦電容器尺寸選擇（使用小型電容器濾除較高頻率噪聲）	去耦電容：建議為高頻電容器使用較小的封裝尺寸物理尺寸有很大影響，封裝尺寸越小，串聯電感越低，從而實現更好的高頻性能。另外，在這種情況下，應避免使用穿孔或電解電容器封裝進行濾波。電容器隨頻率變化且具有寄生效應。通常，小電容值旨在濾除高頻噪聲小電容需要放置在最靠近 PHY 的位置，并采用遞增容值
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	去耦電容器附近的接地過孔	必須將所有去耦電容器直接連接到一個低阻抗接地平面（過孔至接地平面）強烈建議使用兩個過孔連接所有旁路電容的地線，以大幅減少連接的電感。
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	電源上需要有實心接地平面	為穿過去耦電容器的電源電流（尤其是高頻紋波）提供良好的低阻抗返回路徑。
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	建議使用寬而短的電源布線	布線連接需要盡可能寬，以便降低電感并減少噪聲和電磁干擾
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	π 型濾波器需要放置在靠近輸入連接器的位置	π 型濾波器需要靠近輸入連接器，以便防止出現低頻噪聲
電流模式驅動器器件的電源浪涌或常規 EMI	建議在電源上使用共模扼流圈	建議使用共模扼流圈在電源之間進行隔離。如果電源和系統之間存在失調電壓，則共模扼流圈可以防止或減緩兩者之間的轉換。確保共模扼流圈具有切口接地平面或空接地平面電源中共模噪聲的典型路徑是通過去耦電容器從接地反彈至電源，或者反過來。因此，重要的是確保沒有接地噪聲正在產生干擾或耦合到共模扼流圈。