不同PHY接线原则

以下是关于 电压型PHY 和 电流型PHY 在网络变压器应用中的差异及设计注意点的详细分析，结合实际场景和技术需求：

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一、电压型PHY vs. 电流型PHY 的差异

关键差异总结

1. 1. 驱动原理
   2. 电压型PHY：直接输出特定电压信号（如2.5V摆幅）。
   3. 电流型PHY：通过电流源驱动，输出电流大小由线路阻抗和需求电压决定。
   4. 网络变压器选型
   5. 电压型：关注变压器初级/次级的电压比例（如1:1或1:2）。
   6. 电流型：需匹配变压器的阻抗（如1:1CT，中心抽头用于共模抑制）。
   7. 阻抗匹配设计
   8. 电压型：在变压器次级侧可能需配置端接电阻（如100Ω差分电阻）。
   9. 电流型：需在PHY侧设置匹配电阻网络（如串联25Ω电阻 + 并联100Ω）。

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二、网络变压器接线设计差异

1. 电压型PHY的典型接线

• 接线示意图：

PHY TX ± → 变压器初级 ± → 次级 ± → RJ45（中心抽头接滤波电容+VDD）

• 设计要点：
• 中心抽头需通过电容（如0.1μF）连接到PHY的供电电源（如2.5V）。
• 次级侧需通过100Ω电阻端接差分线，抑制信号反射。

2. 电流型PHY的典型接线

• 接线示意图：

PHY TX ± → 匹配电阻 → 变压器初级 ± → 次级 ± → RJ45（中心抽头接共模电感）

• 设计要点：
• PHY侧需串联电阻（如25Ω）和并联电阻（如100Ω）匹配阻抗。
• 中心抽头接共模电感或直接接地（视PHY手册要求）。

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三、设计注意点

1. 电压型PHY的注意事项

• 电源稳定性：中心抽头的供电需低噪声，建议使用LDO供电并添加去耦电容（如10μF+0.1μF）。
• 端接电阻精度：100Ω差分电阻需选用1%精度，避免信号反射导致时钟抖动。
• 信号幅度调试：示波器检测信号摆幅是否达标（如1V峰峰值），防止PHY驱动能力不足。

2. 电流型PHY的注意事项

• 阻抗匹配网络：严格按PHY手册设计匹配电阻（示例：25Ω串+100Ω并）。
• 电流源保护：避免输出短路，PHY可能因过流而损坏。
• 共模噪声抑制：中心抽头增加共模电感（如10mH），提升EMI性能。

3. 共同注意点

• 变压器选型：必须支持工作频率（10/100/1000BASE-T对应不同频段）。
• PCB布线规则：
• 差分线严格等长（±5 mil）、间距均匀，控制阻抗误差≤10%。
• PHY与变压器距离≤50mm，减少路径损耗。
• EMC设计：
• 网络变压器附近布局隔离地平面。
• 增加TVS二极管防止浪涌损坏。

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四、常见错误与解决方案

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五、总结

• 电压型PHY：适合低成本、中低速场景（如10/100M），电路设计简单但需严格稳压。

• 电流型PHY：用于高速/高精度场景（如千兆以太网），需精确阻抗匹配和噪声抑制。

• 核心原则：

• 以PHY芯片手册为准设计网络变压器外围电路。

• 重点关注信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）。

根据实际需求选择合适的PHY类型，并在设计中结合仿真工具（如ADS/HFSS）优化性能。