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不使用变压器，网口PHY芯片直连心得

热度 10已有 10530 次阅读2013-5-3 10:40 |个人分类:心得|系统分类:接口电路

我想很多人都考虑过，当同一块板卡上的两块网口PHY芯片对连的时候，能不能省略两个网络变压器而直接对连呢，答案当然是肯定的。
不过我实际操作过后，发现里面还是有很多陷阱，现在给大家一一道来。
首先我们必须知道一件事情，网口PHY芯片对于TX与RX的驱动方式有电压驱动和电流驱动之分。最简单的一个识别方式就是看其推荐原理图，如果网络变压器的中心抽头需要提供一个VCC（3.3V、2.5V等等，下同）电源的就是电压驱动，如果是直接加一个对地电容就可以的就是电流驱动。
现在我们来精简电路。（由于两块PHY芯片靠的很近，故在此不考虑阻抗匹配的问题，如果情况不同，请自行考虑，下同）
最原始的情形就是使用两个网络变压器，然后TX与TX交叉连接，也就是正常的连接方式。

先精简成如上图所示的情况，使用一个1CT：1CT的普通变压器，这种方式其实没有经过实质性的改变，所以一定是可行的（没有验证过[em:10:]），但既然是要精简了就得精简到底，所以这种方式估计没什么人会愿意使用。

再精简成最实用的情况，如上图所示，使用电容隔离，加入偏置电流。
其中连接千兆PHY时，电容取值0.01uF，百兆PHY时，电容取值0.1uF，网上有一个图使用的是10uF的电容，我觉得太大了。
其中电阻我实测时使用的是49.9ohm，取值的原则应该是考虑其驱动能力以及阻抗匹配的要求。（我认为此处应该使用电感更为合理，但是我没有合适的，所以没有测过，我实测了一个60ohm 500mA的磁珠，不通，示波器观察波形发现信号幅度过小，网上有一个图使用的是30ohm的电阻，我觉得还是49.9ohm更为合理，有兴趣的朋友可以试试不同的方案[em:2:]）
有人可能会问，能再精简一下么？
我的答案是看情况。
1、如果你使用的PHY芯片的中心抽头电压VCC一致的话（对于电压驱动型PHY），可以省略电容，TX与RX直连即可，电阻也可以节省一半。
特别注意：万一VCC电压不一致的话，连接失败事小，烧芯片事大，所以注意确认。
2、如果你使用的是电流驱动型PHY的话，连接到中心抽头的电阻也可省略，因为本来就不需要嘛，呵呵。

最后总结一下：如果你使用的是电流驱动型PHY，TX与RX交叉连接即可，如果你使用的是电压驱动型PHY，必须给TX与RX提供一个偏置电压，如果两块PHY芯片的偏置电压不一致，中间需用电容隔开。