CN207070063U - 一种以太网口的pcb - Google Patents

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闵俊新
肖卫
刘红涛
李辉亮
陈剑平
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Abstract

本实用新型涉及PCB领域，具体涉及一种以太网口的PCB，所述以太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；所述以太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；所述磁珠和电容与后级控制电路相连；所述以太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；所述GDT与功率电阻相连；所述功率电阻与组合TVS管相连；所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；所述网络变压器初级中心抽头与BOB‑Smith电路相连；所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连，可以同时兼顾安规、SI、EMC，保证产品的可靠性。

Description

一种以太网口的PCB
技术领域
本实用新型涉及PCB领域，具体涉及一种以太网口的PCB。
背景技术
随着以太网口的大范围使用和各种国家标准的要求，以太网的PCB设计越来越复杂和重要，需同时兼顾安规、EMC(包括雷击、RE、CE、RS、CS、ESD等)和SI(信号完整性)等各种要求。传统的设计往往兼顾不全，在EMC领域经常无法通过国家标准，最后使用各种屏蔽罩和屏蔽网线才能通过，而造成产品质量低下，成本大幅提高，设计周期大大加长；而SI则直接影响网线传输距离。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种以太网口的PCB，在不增加额外贵重器件的情况下，可以兼顾以上所有测试标准，完全解决网口设计的各种问题难点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种以太网口的PCB
所述太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；
所述太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；
所述磁珠和电容与后级控制电路相连；
所述太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；
所述GDT与功率电阻相连；
所述功率电阻与组合TVS管相连；
所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；
所述网络变压器初级中心抽头与BOB-Smith电路相连；
所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连。
进一步地，所述差分线的引脚从信号引脚引出，通过PCB内层的过孔连接到GDT。
进一步地，从所述GDT的焊盘的另外一侧表层引出差分线，连接到功率电阻。
进一步地，从所述功率电阻的另一个焊盘引出差分线连接到组合TVS管。
进一步地，从所述组合TVS管引出差分线连接到网络变压器的初级。
进一步地，LED信号线从所述太网口的PCB的LED灯引脚引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。
进一步地，在所述太网口的PCB的表层，PGND与同层的信号线或过孔之间的间距不小于80mil；在所述以太网口的PCB的内层，同层的信号线或过孔之间的间距不小于70mil；所述过孔使用直径不小于10mil。
采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型提供的一种以太网口太网口的PCB，在不增加额外贵重器件的情况下，可以兼顾以上所有测试标准，完全解决网口设计的各种问题难点。
附图说明
图1是本实用新型的的结构示意图。
附图标记说明：
1、以太网口的PCB；2、信号引脚；3、外壳引脚；4、螺钉孔；5、LED灯引脚；6、差分线；7、LED信号线；8、过孔；9、GDT；10、功率电阻；11、组合TVS管；12、PGND平面；13、网络变压器；14、BOB-Smith电路的电阻；15、BOB-Smith电路的电容；16、高压电容；17、磁珠；18、电容；19、GND平面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型所述的一种以太网口的PCB，
以太网口的PCB1的外壳引脚3与PGND平面12相连；
以太网口的PCB1的LED灯引脚5与磁珠17和电容18相连；
磁珠17和电容18与后级控制电路相连；
以太网口的PCB1的差分线6的引脚与GDT9相连；
GDT9与功率电阻10相连；
功率电阻10与组合TVS管11相连；
组合TVS管11与网络变压器13的初级相连；
网络变压器13的初级中心抽头与BOB-Smith电路14相连；
网络变压器13的次级与所述后级控制电路相连。
1、以以太网口的PCB1的外壳引脚3直接与PGND平面12连接，保证良好的接地。
2、差分线6从信号引脚2引出，通过PCB内层连接到GDT9。由于以太网 口的PCB1是金属外壳，如果差分线6从表层引出，则和金属外壳的距离太近，会出现安规问题，所以只能从内层引出，然后通过过孔8连接到GDT9。GDT9进行第一道浪涌防护，高能量通过GDT9泄放到PGND平面12。
3、从GDT9焊盘的另外一侧表层引出差分线6，连接到功率电阻10。如果差分线6走内层，不能从第2步骤的过孔8引出，也需要从GDT9焊盘的另一侧打过孔后引出。这样可以保证高能量先通过GDT9，减小后级电路的负担。功率电阻10主要起到退耦作用，使高能量延时，同时消耗一部分能量，减轻后级电路的负担。功率电阻10取值大于2.2欧姆，取值越大效果越明显，但是会对有用的差分信号也起到衰减作用，需配合实际使用场景来取值。比如外接网线很短(小于50米)，则取值可以稍大，反之则取较小值。
4、从功率电阻10的另一个焊盘引出差分线6连接到组合TVS管11。TVS管11主要针对GDT9防护后的能量进行二次防护，减轻后级电路的负担。
5、从组合TVS管11引出差分线6连接到网络变压器13的初级。网络变压器13起到隔离初次级，稳定信号的作用。所有浪涌能量到网络变压器13后将被完全消耗和泄放。
6、网络变压器13的初级的中心抽头端接BOB-Smith电路14，75欧姆电阻串联1000pF高压电容到PGND平面12，降低共模噪声，防止RE辐射。连接中心抽头、电阻、电容的PCB走线宽度至少10mil以上。
7、网络变压器13的次级引出差分线6，连接到后级电路。网络变压器13的初、次级的参考平面分别是PGND平面12和GND平面19。为了保证网络变压器13的隔离效果，两个平面的分割区设置在网络变压器13的正下方，间距保持在200mil以上。PGND平面12和GND平面19使用高压电容单点连接，高压电容横跨在两个平面的分割带上。
8、LED信号线7从以太网口连接器1的LED灯引脚5引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。LED信号线7连接到磁珠17和电容18后，连接到后级电路。磁珠17横跨在两个平面的分割带上，电容18放在GND平面19一侧，把噪声泄放到GND平面19上。以上做法都是为了缩短回流路径，降低噪声的辐射。
9、由于网络变压器13的初级存在高压浪涌风险，所以各信号之间必须满足一定的间距。如果在表层，PGND平面12与同层的信号线或过孔必须保证80mil以上间距；如在内层，则需满足70mil以上间距。过孔使用直径10mil以上的过孔。
10、差分线6的线宽10mil以上，同时根据距离PGND平面12的高度调整线间距，保持差分阻抗在100欧姆左右。
11、两个平面的作用不止在于控制走线阻抗，同时还有屏蔽信号线，防止噪声通过空间耦合的途径到达差分线6后通过网线往外辐射。
12、如果有多层PGND和GND平面，需在平面边缘打过孔，降低多层平面之间的电势差。
13、除了上述信号线，其它信号线和平面均不允许出现在网络变压器12的初级区域。
14、在以太网口的PCB1附近，增加一个螺钉孔4，把PGND和设备外壳连接在一起，保证良好的接地。
15、所述以太网口连接器可以是RJ45连接器，也可以是其他连接器，本实施例中对具体的连接器类型不作限制。
采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型的一种以太网口的PCB，可以同时兼顾安规、SI、EMC，保证产品的可靠性。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本发实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种以太网口的PCB，其特征在于：
所述以太网口的PCB的外壳引脚与PGND平面相连；
所述以太网口的PCB的LED灯引脚与磁珠和电容相连；
所述磁珠和电容与后级控制电路相连；
所述以太网口的PCB的差分线的引脚与GDT相连；
所述GDT与功率电阻相连；
所述功率电阻与组合TVS管相连；
所述组合TVS管与网络变压器的初级相连；
所述网络变压器初级中心抽头与BOB-Smith电路相连；
所述网络变压器的次级与所述后级控制电路相连。
2.根据权利要求1所述的以太网口的PCB，其特征在于：所述差分线的引脚从信号引脚引出，通过PCB内层的过孔连接到GDT。
3.根据权利要求1所述的以太网口的PCB，其特征在于：从所述GDT的焊盘的另外一侧表层引出差分线，连接到功率电阻。
4.根据权利要求1所述的以太网口的PCB，其特征在于：从所述功率电阻的另一个焊盘引出差分线连接到组合TVS管。
5.根据权利要求1所述的以太网口的PCB，其特征在于：从所述组合TVS管引出差分线连接到网络变压器的初级。
6.根据权利要求1所述的以太网口的PCB，其特征在于：LED信号线从所述以太网口连接器的LED灯引脚引出，走成伪差分线，线宽10mil以上。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的以太网口的PCB，其特征在于： 在所述以太网口的PCB的表层，PGND与同层的信号线或过孔之间的间距不小于80mil；在所述以太网口的PCB的内层，同层的信号线或过孔之间的间距不小于70mil；所述过孔使用直径不小于10mil。
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