以太网通信接口电路设计规范
经典中的经典 以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书
�以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书一、UTP（非屏蔽网线）的介绍非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。
用来衡量UTP的主要指标有：1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。
2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。
3、直流电阻。
4、衰减串扰比（ACR）。
5、电缆特性。
二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。
1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。
由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。
在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。
电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。
2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。
中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。
75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。
3、网口指示灯电路原理图带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。
注意点：1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。
匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。
以太网EMC接口电路设计与PCB设计说明
以太网EMC接口电路设计及PCB设计我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。
目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。
目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。
从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。
大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。
面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。
下图1以太网的典型应用。
我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。
图1 以太网典型应用1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。
图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，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；b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小；c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小；d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）；e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。
以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书
�以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书一、UTP（非屏蔽网线）的介绍非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。
用来衡量UTP的主要指标有：1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。
2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。
3、直流电阻。
4、衰减串扰比（ACR）。
5、电缆特性。
二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。
1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。
由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。
在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。
电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。
2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。
中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。
75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。
3、网口指示灯电路原理图带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。
注意点：1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。
匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。
以太网电接口EMC设计指导书
以太网电接口采用UTP的EMC设计指导书目录前言 (4)1范围和简介 (5)1.1范围 (5)1.2简介 (5)1.3关键词 (5)2规范性引用文件 (5)3术语和定义 (6)4UTP（非屏蔽网线）的介绍 (6)510/100BASE-T、1000BASE-T以太网电接口的共模噪声 (7)610/100/1000BASE-T以太网电接口电路设计 (7)6.110/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 (7)6.1.1网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.2网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.3网口指示灯电路原理图 (9)6.1.4带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图 (10)6.1.5带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图 (11)6.210/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线 (12)6.2.1网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则126.2.2采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则 (15)6.2.3其它的布局、布线建议 (16)7实际测试案例： (19)8结论: (22)9附录： (24)10参考文献 (26)前言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：无与其他规范或文件的关系：无与规范前一版本相比的升级更改的内容：如果是升级规范，则一定要在此处详细描述本版本相对于上一版本更改的内容，如果是第一次制定，则填写“第一版，无升级更改信息”。
本规范由XX部门提出。
本规范主要起草和解释部门：本规范主要起草专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范主要评审专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范批准部门：XX部门本规范所替代的历次修订情况和修订专家为：10/100/1000BASE-T以太网口采用UTP网线的EMC设计指导书1范围和简介1.1范围本规范规定了10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口采用UTP网线的EMC电路设计，用以保证10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口具有良好的EMC性能，使用UTP就能满足系统的EMC要求。
以太网通信接口电路设计规范
以太网通信接口电路设计规范1.通信标准选择：以太网通信接口电路设计应符合IEEE802.3标准，并根据具体应用场景选择适当的以太网标准，如10BASE-T、100BASE-TX或1000BASE-T。
2.电路布局设计：以太网通信接口电路布局应遵循信号完整性原则，电源和地线应分开布局，采用合适的终端电阻和衰减器以减少信号反射和串扰。
电路板上的噪声源应尽量避开关键信号传输路径。
3.信号线设计：以太网通信接口电路应采用高速差分信号线传输数据，信号线的长度应尽量短，保持相同长度以减小信号延迟和失真。
信号线的阻抗应匹配传输线特性阻抗以确保信号传输的完整性。
4.EMI设计：以太网通信接口电路应采取合适的电磁干扰（EMI）抑制措施，如添加滤波器、电源线柔性涂层和屏蔽罩等，以减少电磁辐射和敏感器件对外界电磁干扰的敏感性。
5.電源设计：以太网通信接口电路设计应确保电源电压稳定，并避免电源波动和噪声对接口电路的干扰。
为了提高系统的稳定性和抗干扰能力，可以采用分离式电源或添加稳压电路等措施。
6.技术参数要求：以太网通信接口电路的设计应满足相关技术参数的要求，如传输速率、最大传输距离、带宽等。
设计人员应仔细考虑电路组件的选型和参数设置，确保在实际应用中能够稳定可靠地工作。
7.抗干扰性能测试：以太网通信接口电路设计完成后，应进行抗干扰性能测试，包括共模噪声、差模噪声和电磁干扰等方面的测试，以确保接口电路可以在复杂的工作环境中正常工作。
8.安全性设计：以太网通信接口电路应考虑安全性设计，包括对传输数据的加密和解密、身份验证、访问控制等安全措施的支持。
总之，以太网通信接口电路设计规范旨在确保以太网通信接口电路的稳定性、可靠性和安全性。
设计人员应根据具体应用需求和相关标准要求，合理选择电路布局、信号线设计和EMI抑制等方面的措施，并通过测试和验证确保接口电路的性能符合预期。
以太网接口电路电路设计解读
信号连接规范
• • 由R3/R4/R9/R10/C3组成的平衡电路将有效的抑制引入的干扰以及抑制对外的辐射 变压器属于电磁敏感器件，容易接收到磁场信号，所以，大电流走线及其它电感应该尽量 远离，避免变压器接收到干扰信号；同时，它也有一定的漏磁，所以，它的底部任何层面 不能有铜箔，避免高频干扰信号耦合到铜箔对外传导辐射 由于网线引入的浪涌电压会加在C3上，或XDSL的电话线感应到的浪涌电压经C3耦合到网线 ，经电脑或交换机泄放到大地，所以，要求其耐压大于2KV。与RJ45引脚相连的走线与地 线以及其它任何走线间距越大越好，建议不小于4mm，以提高绝缘度 如果设备有接大地，要求金属机壳、RJ45屏蔽层、C4接大地GND_EARRTH，设备安装时有良 好的接地，得到更可靠的屏蔽防止辐射干扰，抑制ESD、雷击浪涌等冲击 如果设备没有接大地，如塑胶外壳设备，应该选用没有屏蔽层的RJ45，如果有屏蔽层，则 要求屏蔽层悬空
•
• •
POE接口电路设计规范
POE接口电路设计规范
• 整流桥D1、D2、浪涌抑制电路D3，作为输入保护极性电路。有一些芯片集成了该电路。 IEEE802.3af规定允许PSE最大输出电压为57V，所以选取D3额定反向关断电压为58V。D1、 D2可以是整流二极管，要求参数：电流大于等于1A、耐压大于等于100V 由R1/C1、R2/C2、R3/C3、R4/C4组成的平衡电路的作用是抑制引入的干扰以及抑制对外的 辐射。C1、C2、C3、C4作用是隔直流 POE电源接在网络变压器的自耦线圈T3中间抽头，T3连接在共模扼流圈T2端，经扼流圈的 高阻抗隔离，这样POE电路的并入就不会影响该终端T1变压器的阻抗。应该注意DC电流对 T1变压器的影响。保证DC电流不会使变压器T1饱和而堵塞数据传输，要求T3由2线并行缠 绕，使中心抽头到两端的电阻相同，尽量减小DC差分电压。T3的直流电阻应该远小于T1和 T2的直流电阻，使得大部分DC差分电流流经T3
车用以太网通讯技术规范(物理层和数据链路层)
车用以太网通讯技术规范——物理层&数据链路层目录1 范围 (1)2 符号和缩写 (1)3 技术要求 (2)车用以太网通讯技术规范——物理层&数据链路层1范围本规范要求适用于高速以太网网络项目。
2符号和缩写2.1以太网通讯图1介绍了需要在以太网ECU中基于所需功能实现的OSI标准中的协议及其位置，本文档重点介绍物理层（OSI第1层）和数据链路的MAC层（OSI第2层）。
MAC图 1 车载以太网协议3技术要求3.1物理层物理端口分为100BASE-T1和100BASE-TX，其用途如表1所示。
3.1.1100BASE-T1物理层通信架构主要由PHY收发器、MDI接口和100BASE-T1信道3部分组成。
100BASE-T1信道包含ECU连接器、线缆和串联连接器。
图2介绍了在100BASE-T1的物理层架构下两个ECU在PHY级别进行通信所需的不同元件。
图 2 通信架构在设计时，必须满足基本要求：链路启动时间应低于100 ms（从正常上电至物理层正常工作时间）。
3.1.1.1信道100BASE-T1信道必须满足以下要求：a）信道总长度(不含支线)不大于15m；b）串联连接器不大于4个。
3.1.1.1.1线缆以太网总线的物理介质必须达到以下技术要求：a）以太网线束可以采用非屏蔽双绞线或者屏蔽双绞线，本标准推荐使用非屏蔽双绞线（UTP）；b）非屏蔽双绞线可以有护套或无护套，推荐使用带护套线缆。
如果使用带护套线缆，在局部无线束护套的地方使用螺纹管实现阻抗匹配；c）隔离材料不应使用PVC线缆，应使用PP或者类似材料；d）双绞线物理介质参数具体限值见表2。
3.1.1.1.2连接器本规范中的连接器包含了串联连接器和ECU连接器，为了保证以太网通信，连接器必须满足表3和以下要求：a）接插件连接情况下，线缆未双绞部分长度＜30mm；b）直角连接（线与接插件平行，需要直角连接）时，1个信号线需要按照最短的距离连接；c）直线连接（线与接插件垂直，直线连接）时，芯线长度差异＜1mm；d）在无线束护套的地方使用的螺纹管需要和阻抗匹配。
以太网电接口EMC设计指导书
以太网电接口采用UTP的EMC设计指导书目录前言 (4)1范围和简介 (5)1.1范围 (5)1.2简介 (5)1.3关键词 (5)2规范性引用文件 (5)3术语和定义 (6)4UTP（非屏蔽网线）的介绍 (6)510/100BASE-T、1000BASE-T以太网电接口的共模噪声 (7)610/100/1000BASE-T以太网电接口电路设计 (7)6.110/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 (7)6.1.1网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.2网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.3网口指示灯电路原理图 (9)6.1.4带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图 (10)6.1.5带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图 (11)6.210/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线 (12)6.2.1网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则 126.2.2采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则 (15)6.2.3其它的布局、布线建议 (16)7实际测试案例： (19)8结论: (22)9附录： (24)10参考文献 (26)前言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：无与其他规范或文件的关系：无与规范前一版本相比的升级更改的内容：如果是升级规范，则一定要在此处详细描述本版本相对于上一版本更改的内容，如果是第一次制定，则填写“第一版，无升级更改信息”。
本规范由XX部门提出。
本规范主要起草和解释部门：本规范主要起草专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范主要评审专家：格式（部门：姓名(工号)、姓名(工号)，部门：姓名(工号)、姓名(工号)......）本规范批准部门：XX部门本规范所替代的历次修订情况和修订专家为：10/100/1000BASE-T以太网口采用UTP网线的EMC设计指导书1范围和简介1.1范围本规范规定了10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口采用UTP网线的EMC电路设计，用以保证10/100 BASE-TX、1000 BASE-TX以太网口具有良好的EMC性能，使用UTP就能满足系统的EMC要求。
以太网接口电路POE接口电路设计
以太网接口电路POE接口电路设计1.接口类型：以太网接口有多种类型，包括RJ45、光纤和同轴电缆等。
根据需要选择合适的接口类型，并设计相应的电路。
2. 数据传输速率：根据以太网标准，常见的数据传输速率有10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
根据所需的传输速率，设计相应的电路来支持高速数据传输。
3.接口保护：以太网接口通常需要提供过电流和过压保护，以防止外部干扰对电路的损害。
设计接口保护电路以确保接口的可靠性和稳定性。
4.电磁兼容性：以太网接口电路应具有良好的电磁兼容性，以减少干扰对其产生的影响。
采取适当的屏蔽和滤波措施，设计电路以提高电磁兼容性。
5.信号质量：以太网接口电路应确保传输的信号质量，以避免数据包的丢失或错误。
设计电路时，要考虑信号的传输特性，并采取合适的措施提高信号的质量。
在实际的以太网接口电路设计中，可以参考以下设计流程：1.确定接口要求：根据应用需求，确定接口的类型、传输速率和其他相关要求。
2.选择器件：根据接口要求选择合适的接口芯片和其他相关电子器件。
选择的器件应具有良好的性能和可靠性。
3.电路设计：根据器件的规格和接口要求进行电路设计。
根据接口的类型和传输速率，设计相应的电路，并包括接口保护和信号调整等功能。
4.PCB布局：根据电路设计完成PCB板的布局。
合理布局电路和元器件，以减少信号干扰和电磁辐射。
5.仿真和优化：通过电磁仿真软件对设计的电路进行仿真，分析信号的传输特性和性能。
优化电路设计，以提高接口的性能和可靠性。
6.制造和测试：根据最终设计完成PCB板的制造，并进行电路的测试和调试。
确保接口的正常工作和符合要求。
7.验证和认证：对设计的接口电路进行验证和认证。
验证电路是否满足接口标准和相关要求，并进行必要的调整和改进。
POE（Power over Ethernet）接口电路用于在以太网中同时传输数据和电力。
在设计POE接口电路时，需要考虑以下几个方面：1.电力需求：根据所需供电设备的功率需求，确定传输的电力范围。
以太网接口电路电路设计
电路设计的重要性
功能性
能效性
以太网接口电路设计的好坏直接影响 到数据传输的稳定性和效率，是实现 可靠通信的关键。
在节能减排日益重要的背景下，电路 设计的能效性也显得尤为重要，能够 降低能耗，减少对环境的影响。
兼容性
良好的电路设计能够确保与各种不同 的以太网设备和标准之间的兼容性， 提高系统的互操作性和扩展性。
以太网接口电路的组成
物理层
负责传输比特流，包括信号的 调制解调、信号的转换等。
数据链路层
负责数据的链路层协议，包括 MAC地址、帧格式等。
网络层
负责数据的网络层协议，包括 IP地址、路由等。
应用层
负责应用程序的通信协议，如 HTTP、FTP等。
以太网接口电路的工作原理
1 2 3
数据传输
以太网接口电路通过双绞线或光纤等传输介质传 输数据，采用曼彻斯特编码方式对数据进行编码 和解码。
详细描述：该设计注重节能环保，通过优化电路设计和采用低功耗元器件，降低以 太网接口电路的功耗，延长设备使用寿命。
技术特点：采用低功耗以太网控制器芯片，降低功耗；支持动态功耗管理，根据实 际需求调整功耗；符合绿色环保标准，减少对环境的影响。
案例三：高可靠性以太网接口电路设计
总结词：稳定可靠
详细描述：该设计以提高可靠性为目标，通过冗余设计、 故障检测和恢复等措施，确保以太网接口电路在复杂环境 下的稳定可靠运行。
电路元件的选择与布局
元件选择
根据电路需求，选择合适 的元件，如以太网控制器、 电阻、电容、电感等。
元件布局
合理安排元件的位置，确 保电路板布局紧凑、美观， 同时便于元件之间的连接 和信号传输。
元件参数
核实元件的参数是否符合 电路需求，如耐压、电流 容量等。
RJ45以太网接口EMC设计方案
电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口以太网接口EMC 设计方案一、接口概述RJ45 以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计以太网口的EMC 设计方案。
二、接口电路原理图的EMC设计本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计图 1百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计接口电路设计概述：本方案从 EMC 原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决 EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过 IEC61000-4-5 或 GB17626.5 标准，共模 2KV，差摸 1KV 的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路 EMC 设计说明：（1）电路滤波设计要点：为了抑制 RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
电磁兼容设计平台（EDP）应用案例——以太网口图 2带有共模抑制作用的网络变压器RJ45接口的 NC空余针脚一定要采用 BOB-smith 电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试， BOB-smith 电路能有 10 个 dB 左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF 的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上 C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC 型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、 C1、 C2、C3， L1 采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz ，电容取值0.01 μ F~0.1。
μF百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于 EMC 干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
eth电路设计
eth电路设计ETH（Ethernet）是一种常见的局域网（LAN）技术，广泛应用于各种网络设备中，包括计算机、路由器、交换机等。
ETH电路设计涉及到了网络通信的硬件部分，需要考虑到信号传输、接口连接、电源供应等方面。
下面将从ETH电路设计的原理、组成部分、设计要点和应用示例等方面进行详细的介绍。
ETH电路设计的原理是基于以太网通信技术的原理。
以太网采用的是CSMA/CD（载波监听多址/冲突检测）协议，具有广播性和共享性的特点。
在ETH电路中，需要实现物理层和MAC（介质访问控制）层的功能。
物理层负责实际的电气特性和信号传输，MAC层负责数据帧的发射和处理。
ETH电路的主要组成部分包括：接口电路、发送电路、接收电路和控制电路。
接口电路用于将ETH电路与其他设备进行连接，常见的接口包括RJ45接口和光纤接口。
发送电路负责将要传输的数据转换成ETH信号，并经过编码和调制后发送出去。
接收电路负责接收ETH信号，并将其解调和解码成数据。
控制电路用于对ETH电路的状态和操作进行控制。
在ETH电路设计中，需要考虑到一些设计要点。
首先，信号传输的稳定性和抗干扰性是ETH电路设计的重要目标。
可以采取一些抗干扰措施，比如提高信号的传输速度，降低传输的功率。
其次，接口的设计要符合标准，以确保与其他设备的兼容性。
另外，电源供应的可靠性也是ETH电路设计中需要考虑的因素之一。
ETH电路在各种网络设备中都有广泛的应用。
比如，在计算机中，ETH电路是实现局域网连接的基础。
在路由器和交换机中，ETH电路则是连接不同局域网和广域网的桥梁。
此外，ETH电路还可以应用于嵌入式系统中，通过以太网接口与其他网络设备进行通信。
综上所述，ETH电路设计是一项复杂而重要的工作，需要考虑到信号传输、接口连接、电源供应等多个方面。
合理的ETH电路设计可以提高网络设备的性能和稳定性，同时也为各种应用场景提供了方便和灵活的局域网连接方式。
千兆以太网规范---讲了千兆以太网的各种接口,很全面,很好--打出来
5.4.1 千兆以太网规范5.4.1 千兆以太网规范因为千兆以太网技术仍是目前一种最主流应用的以太网技术，所以关于这种以太网的规范还在不断推出，以满足不同应用环境需求，改进技术性能。
最早在1998和1999年发布的IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准中就包括1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX和1000Base-T（前三种统称为1000Base-X子系列），如图5-12所示。
其中前三个是由IEEE 802.3z标准规定的，而1000Base-T标准则是由IEEE 802.3ab规定的，是后面专门开发的。
这4个千兆以太网规范支持不同类型的光纤和双绞线电缆。
图5-12 千兆以太网体系结构但是在工业应用中，尽管有些规范并没有正式以标准形式对外发布（或者不是由IEEE发布的），但却实实在在有广泛的应用。
如1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10、1000Base-BX10、1000Base-TX这五种规范。
这样一来，在千兆以太网系列中加起来一共就有9种规范了。
在这9种千兆以太网规范中，根据所采用的传输介质类型，总体上分为两大类：基于光纤的和基于双绞线的。
下面分别予以介绍。
1．基于光纤的千兆以太网规范千兆速率已相当高，从总体性能上来说，最适宜的介质就是光纤了，所以自千兆以太网以后，包括后面的万兆，甚至现在正在研究的10万兆以太网规范中，绝大多数是基于光纤这种传输介质而开发的。
在以上9种千兆以太网规范中，就有6种是基于光纤的。
它们分别是已以标准形式发布的：1000Base-LX和1000Base-SX，还有没有以标准形式发布的：1000Base-LH、1000Base-ZX、1000Base-LX10和1000Base- BX10。
1000Base-LX这是一种通过光纤进行通信的千兆以太网规范，既可以使用单模光纤（SMF），也可以使用多模光纤（MMF）。
以太网的EMC设计
以太网电接口采用UTP的EMC设计指导书目 录前 言 (4)1范围和简介 (5)1.1范围 (5)1.2简介 (5)1.3关键词 (5)2规范性引用文件 (5)3术语和定义 (6)4UTP（非屏蔽网线）的介绍 (6)510/100BASE-T、1000BASE-T以太网电接口的共模噪声 (7)610/100/1000BASE-T以太网电接口电路设计 (7)6.110/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 (7)6.1.1网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.2网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图 (8)6.1.3网口指示灯电路原理图 (9)6.1.4带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图 (10)6.1.5带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图 (11)6.210/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线 (12)6.2.1网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则126.2.2采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则 (15)6.2.3其它的布局、布线建议78结论: (22)9附录： (24)10参考文献 (26)前言本规范的其他系列规范：无与对应的国际标准或其他文件的一致性程度：无规范代替或作废的全部或部分其他文件：无与其他规范或文件的关系：无与规范前一版本相比的升级更改的内容：如果是升级规范，则一定要在此处详细描述本版本相对于上一版本更改的内容，如果是第一次制定，则填写“第一版，无升级更改信息”。
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以太网EMC接口电路设计及PCB设计
以太网EMC接口电路设计及PCB设计我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。
目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。
目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。
从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。
大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。
面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。
下图1以太网的典型应用。
我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。
图1 以太网典型应用1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。
图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，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；b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小；c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小；d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）；e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。
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目录1目的 (3)2范围 (3)3定义 (3)3.1以太网名词范围定义 (3)3.2缩略语和英文名词解释 (3)4引用标准和参考资料 (4)5以太网物理层电路设计规范 (4)5.1：10M物理层芯片特点 (4)5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4)5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5)5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6)5.2：100M物理层芯片特点 (6)5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6)5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6)5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8)5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8)5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10)5.2.5.1：自商技术概述 (10)5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11)5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11)5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14)5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15)5.3：典型物理层器件分析 (16)5.4：多口物理层器件分析 (16)5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16)5.4.2：典型多口物理层器件分析。
(17)6以太网MAC层接口电路设计规范 (17)6.1：单口MAC层芯片简介 (17)6.2：以太网MAC层的技术标准 (18)6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19)6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20)71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21)8以太网交换芯片电路设计规范 (21)8.1：以太网交换芯片的特点 (21)8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21)8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22)8.2：以太网交换芯片的接口 (22)8.3：MII接口分析 (23)8.3.1：MII发送数据信号接口 (24)8.3.2：MII接收数据信号接口 (25)8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25)8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25)8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27)8.5：以太网交换芯片典型电路 (27)8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)8.5.1.1：典型电路： (28)8.5.1.2：典型电路分析： (28)8.5.2：以太网交换芯片典型电路二 (29)8.5.2.1：典型电路： (29)8.5.2.2：典型电路分析： (29)8.6：目前可供优选器件 (29)9RJ45标准接口 (30)以太网通信接口电路设计规范1目的上述标准为本规范各电路设计必须遵守的。
本规范规定了公司对上述标准的统一实现方式和推荐使用的电路设计，便于公司的共享资源的建设。
建议使用本规范的同时参考相关的国内、国外和国际标准。
2范围本规范使用于公司所有的产品。
3定义3.1 以太网名词范围定义3.2 缩略语和英文名词解释缩略语 英文名词中文含义 ITUInternational TelecommunicationUnion国际电信联盟ITU-T TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR OF ITU国际电信联盟电信标准化分部（原CCITT ）CCITTInternational Telegraph and TelephoneConsultive Committee国际电报电话咨询委员会 TIA/EIATelecommunication Industry Association/Electronics IndustryAssociation电信工业联合会/美国电子工业协会RS RECOMMENDED STANDARD 推荐标准 ISOInternational StandardOrganization国际标准化组织4引用标准和参考资料（包括国际、国内标准和公司的标准、规范以及一些著作）下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性。
5以太网物理层电路设计规范5.1：10M物理层芯片特点以太网最初的标准是10M的，虽然目前出现了100M和1000M以太网标准，但10M以太网仍是世界上应用最广泛的局域网。
10M以太网分3个标准，分别是10Base-5 （粗缆）、10Base-2（细缆）和10Base-T（双绞线）。
粗缆和细缆标准的网络拓扑结构是总线型的，双绞线标准是后期出现的以太网络，其拓扑结构是星型的，由于其组网方便，所以应用十分广泛。
10M 的以太网发展到现在已经非常的成熟了，并且由于100M和1000M以太网的出现，对10M以太网也产生了一些影响，下面将对10M物理层芯片进行介绍。
5.1.1：10M物理层芯片的分层模型10M的物理层的模型分为2个层次，如下图所示：10M物理层芯片分层模型PLS：物理信令子层 PMA：物理媒体接入子层SI：物理层和MAC层的流接口 AUI：连接单元接口MDI：媒体相关接口上图是10M以太网的10Base-5（粗缆）、10Base-2（细缆）的物理层的模型，包括PLS和PMA子层。
对于10Base-T（双绞线）的物理层，则没有PMA子层。
PLS（物理信令子层）的主要功能是数据的编码和解码。
对于发送过程，它把从MAC 层来的NRZ数据进行曼彻斯特编码，再发送给PMA子层。
对接收过程，它接收从PMA子层上来的曼彻斯特编码数据，从中提取出时钟信号，再将曼彻斯特编码解码为NRZ数据，再发送给MAC层。
另外，它还要检测接收的信号以便确定媒体是否在连接状态及收发时有没有出现冲突。
PMA（物理媒体接入子层）只对10Base-5（粗缆）、10Base-2（细缆）的以太网有效，它实际是一个信号收发器（对于粗缆，它是一个外收发器，对于细缆，它是一个内收发器），它的作用是把PLS层来的曼彻斯特编码数据发送到电缆上，并且从电缆上提取出接收信号和冲突信号。
对于10Base-T（双绞线）标准，PLS子层的曼彻斯特编码数据直接收发到双绞线上。
所以不需要PMA子层。
5.1.2：10M物理层芯片的接口10M物理层芯片与MAC层的接口被称为是流接口（SI，Stream Interface）。
发送数据信号有：TXD（发送数据）、TXCLK（发送时钟）、TXEN（发送使能），接收信号有RXD （接收数据）、RXCLK（接收时钟）、CRS（载波和接收数据有效）和COL（冲突指示）。
发送和接收都只有1位数据线，所以发送和接收的时钟频率都是10M。
当TXEN变高有效时，表示MAC层有数据要发送，当CRS变高有效时，表示RXD上出现有效接收数据，如果此时COL变高，表示出现了数据收发冲突，MAC层要进行处理。
其示意图如下：10M以太网的物理层和MAC层的接口另外10M物理层芯片还有其它一些接口，如指示灯接口，配置接口等，由于目前许多物理层芯片都是10/100M兼容的，所以它们的接口比较类似，具体可以参见100M物理层芯片的接口说明。
5.1.3：10M物理层芯片的发展10M的以太网曾经流行了很长时间，但后来出现了速率更高，性能更好的100M和1000M 的以太网标准。
100M和1000M以太网的出现同时又对10M的以太网产生了一些影响。
这些影响包括：（1）：10M的以太网的MAC层和物理层的接口也可以采用100M的MII接口，有所区别的是其收发时钟是2.5M，而不是100M接口的25M时钟信号。
这种改变的主要原因是在设计10/100M兼容的物理层芯片时可以更好的与MAC层芯片配合，从而减小设计的成本。
（2）：以前的10M以太网全都是半双工的，现在也出现了全双工的以太网，从半双工到全双工的改变大大地提高了以太网的性能和安全性。
全双工模式也简化了MAC层的协议处理方式（因为不会再有冲突发生了）。
全双工的以太网只出现在10Base-T标准（双绞线标准）中，而不会出现在10Base-5（粗缆标准）、10Base-2（细缆标准）中，因为后两者的传输媒体是单根电缆，数据只能半双工收发，而双绞线标准是使用2对双绞线，数据可以同时收发。
5.2：100M物理层芯片特点5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同100M的物理层芯片相对10M的物理层芯片有许多的不同，而100M的速率是造成这种不同的主要原因，100M物理层芯片和10M物理层芯片的主要不同如下：（1）：信号码型不同，100M的信号的码型是MLT-3码型，而10M的信号是曼彻斯特码型。
（2）：信号时钟不同，100M的信号的时钟是125M，它是由于数据经过4B/5B 编码而成的，而10M信号的时钟是20M，这是曼彻斯特编码的时钟。
（3）：网络类型增加，10M的以太网只有共享式的以太网，发展到100M以太网时，出现了10/100M速率自适应的，支持半双工和全双工的以太网。
（4）：协商机制不同，10M以太网通过NLP脉冲来判断连接状态，到100M以太网时，发展了一套自协商机制来进行对接。
（5）：与MAC接口不同，10M时与MAC的接口是单数据线的流接口，100M时又发展了一种新的接口即10/100M的MII接口。
（6〕：分层模型不同，10M的物理层包含PLS和PMA两个子层，而100M的物理层包含PCS、PMA、PMD三个子层。
下面将针对这些不同来详细介绍100M的物理层芯片。
5.2.2：100M物理层芯片的分层模型100M的物理层芯片的模块的分层结构如下：物理层芯片的模块的分层结构各个部分介绍如下：SI：1M/10M的流接口 PLS：物理信令子层MII：10M/100M的媒体无关接口 PCS：物理编码子层GMII：1000M的媒体无关接口 PMA：物理媒体接入层AUI：1/10M的连接单元接口 PMD：物理媒体相关层MDI：1/10/100/1000M媒体相关接口 RECONCILIATION：调解子层下面以100BASE-TX的物理层的构成来介绍各子层的功能描述，如下图示：100BASE-TX物理层的各子层的功能描述图示由上图可以大概了解物理层各个子层的功能，更详细的内容可参加相关的文档。
5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程100BASE-TX的数据发送过程如下：MAC层形成的数据帧有解调子层（RECONCILIATION）转换成4比特的数据，通过MII 接口发送给物理层芯片，解调子层还要形成MII接口控制信号。
物理层的PCS子层将4比特的数据通过4B/5B变换转换成5B的数据。
5B的数据再经过一个并串转换形成125M的串行数据。
串行的NRZ数据再经过扰码（scramble）的异或形成扰码后的NRZ数据，此NRZ数据的还要经过编码器转换成NRZI的码型。