无网络变压器网口电路要点
设计目标与适用条件
用于非 PoE 外接网口,目标最长 100 m。采用支持电容耦合、片内端接的电压型 PHY;本版为专项验证电路,100 m 互通及完整标准符合性尚未确认。
信号耦合与保护
TD±、RD±各串接一颗 C1-C4(33 nF 参考值),用于隔直耦合。D1-D4在电容的 PHY 侧分别接 GND,采用与 PHY 匹配的低容 TVS。电容不是电源去耦器件。
共模滤波与网口连接
L1/L2 分别串入两组差分对。常规 MDI 下,TX± 接 RJ45 线缆触点 1/2,RX± 接 3/6;4、5、7、8 各自 NC。图中不设中心抽头供电、外置 49.9Ω上拉或 Bob Smith 网络。
接地与隔离
金属壳接 SHIELD,电路 GND 与 SHIELD 分网。C1-C4 及跨界间距按端口隔离试验选定,不能仅凭电容标称耐压判断。自耦绕组不作为隔离器件,不接入本图。
落板要求
MDI 按 100Ω 差分阻抗设计,成对对称布置,TVS 回地短。PHY 电源、时钟、复位、MAC 与 LED 电路另行完成;产品图示具体匹配关系按选型核对。
无网络变压器网口接线图怎么读
- C1-C4 是信号串联隔直电容;D1-D4 均位于 PHY 侧,分别回到电路 GND。
- HV*:隔离额定值、试验条件与封装间距按整机要求核定;SHIELD 与 GND 分网。
- 100 m 为验证目标;本图尚未完成目标线长互通、隔离及 EMC 验证。
- 功能端名不代表封装脚号;RJ45 数字为线缆触点。圆点表示连接,跨线弧表示不连接;NC 端不相互短接。
相关沃虎器件(选型参考)
以上料号为本参考设计 PDF“产品图示”所列的沃虎器件,用于选型参考;最终型号须按 PHY 原厂资料与电路参数逐项复核。
器件设计理由与技术依据
| 器件 / 参数 | 数量与位置 | 设计理由 | 依据与页码 |
|---|---|---|---|
| U1 / 电压型 PHY | 1个;MDI 功能端 | 选支持电容耦合及片内端接的实现。无 CT 供电、无外置上拉端接;通用功能端不能替代具体型号的封装与寄存器配置。 | [1][2];架构有条件 |
| C1-C4 / 33 nF / HV* | 4颗;每线串联 | 采用原厂隔直值作为验证起点。无极性、成对匹配;容差、介质、隔离额定值、时间、漏电流及间距需选型核定。DC 耐压不等于 AC 隔离能力,不能用普通低压 MLCC 替代。 | [1] 图9-3;[2] 图39;[3] 电容选择 |
| D1-D4 / 低容双向 TVS | 4路;PHY 侧对地 | 每根 MDI 在 C 之前接 TVS 至电路 GND。工作电压须覆盖信号和共模范围;箝位、动态电阻、结电容及残压与 PHY 配合。图示为功能等效,未定型号与防护等级。 | [2] 图39;[3] Protection |
| L1 / L2 / 双线 CMC | 2组;电容与 RJ45 间 | 为两组线对提供共模滤波。选择适用于 10/100M 的阻抗曲线、插损、回损及平衡特性;不是串联差模电感,也不能只凭 2012 封装选型。 | [2][3];位置为本版工程实现 |
| J1 / SHIELD / 无网变网口 | 1个;线缆侧 | 线对为 1/2、3/6;其余触点各自开路。壳体接 SHIELD,GND 分网。本版不增加未经验证的空闲对端接或 GND-SHIELD 耦合。 | [2] 图39;功能端映射 |
| 自耦变压器 / 本图不装 | 0个 | 本版未找到与所选电容耦合架构相符的原厂接法。自耦绕组不能提供原副边隔离;其抽头直接接 GND 会建立线缆到电路地的直流通路。 | [1][2] 主图导通关系推导 |
| 100 m 目标 / 待专项验证 | 整条链路;非器件额定值 | 原厂已有长线实验,不能跨 PHY、对端及环境推广。须验证 10M/100M、自协商与 MDI-X、长短线、掉线/误码、发射波形与回损,并单独完成隔离和 EMC 测试。 | [2][3][4];未实测 |
原厂资料与采用范围
- [1] · TI DP83826 数据手册,SNLS647I,2025-08,p1、p95-97,图9-3。依据为电压型 MDI 与四路 33 nF 隔直结构;未据此宣称本图 100 m 或 EMC 通过。
- [2] · ADI ADIN1200 Rev.B,p42-43,图39;p75-76,表98。依据为片内端接、PHY 侧 TVS、CMC 建议及短线范围;该器件电容耦合需关闭接收零功耗端接。
- [3] · ADI ADIN1300 and ADIN1200 with Capacitive Coupling,2021-02-11,Protection / Configurations / Evaluation。长线结果是 ADIN1300 两端电容耦合、标称条件的实例;不能替代通用百兆网口对普通对端的验证。
- [4] · TI TLK110 Ethernet PHY Transformerless Operation,SLLA327,2012-09,p3、p6-8。120 m 结果仅属其指定 TLK110 电路,且原文说明未完全符合 IEEE。本图不采用其上拉端接。
使用边界
主图是依据原厂电容耦合架构形成的样机候选电路。100 m 是用户目标,当前未闭合型号、对端及整机试验条件,不能标为已满足普通 100 m 网口要求。进入量产前的确认条件:确定实际 PHY、CMC、TVS、隔直电容及 RJ45 型号;在温度和电源角点验证 0.5/1/10/50/100 m 链路及常用磁耦合对端。隔离试验明确测试节点、AC/DC、幅值与时间;EMC 明确等级、耦合与判据。若必须直接满足普通 100 m 网口设计目标,应优先采用有相应验证依据的磁隔离架构。本版用于选型与样机验证;100 m 互通、端口隔离及 EMC 尚未验证,不作为量产定稿。已核查图文与连接数据;未执行原生 EDA ERC、100 m 样机测试、隔离或 EMC 认证。
无网络变压器网口常见问题
百兆网口不用网络变压器,能直接用电容耦合吗?
有条件可以,但本版是专项验证电路。PHY须为支持电容耦合、片内端接的电压型PHY,TD±、RD±各串一颗33nF隔直电容(取TI DP83826原厂值作验证起点)。100m互通和标准符合性尚未确认;若必须满足普通100m网口要求,应优先采用有验证依据的磁隔离架构。
隔直电容能用普通低压 MLCC 吗?
不能。C1-C4 是信号串联隔直电容,不是电源去耦器件;DC 耐压不等于 AC 隔离能力。要求无极性、成对匹配,容差、介质、隔离额定值、时间、漏电流及跨界间距都要按端口隔离试验选型核定,不能仅凭电容标称耐压判断。
电容耦合方案的 TVS 放在电容哪一边?
放在电容的 PHY 侧。D1-D4 每根 MDI 在隔直电容之前各接一颗低容双向 TVS 到电路 GND,回地要短。工作电压须覆盖信号和共模范围,箝位、动态电阻、结电容及残压要与 PHY 配合;图中是功能等效,未定型号与防护等级。
没有网变,中心抽头和 Bob Smith 还要不要做?能不能加自耦变压器?
都不做。本图无中心抽头供电、无外置 49.9Ω 上拉、无 Bob Smith 网络,4、5、7、8 各自 NC,金属壳接 SHIELD 且与 GND 分网。自耦变压器本图不装:它不能提供原副边隔离,抽头直接接 GND 会建立线缆到电路地的直流通路。
Chip LAN 共模电感按 2012 还是 3216 封装选?
不能只凭封装选。L1/L2 是串在电容与 RJ45 之间的双线 CMC,给两组线对做共模滤波,不是串联差模电感;要按适用于 10/100M 的阻抗曲线、插损、回损及平衡特性选型。产品图示中的 WHLC-2012A、WHLC-3216A 系列与本电路的具体匹配关系需按选型核对。
Reference design · PDF
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《百兆电容式ChipLan&电压型PHY》 · D1.1 · 3 页








