在网络通信设备设计中,PHY芯片与LAN变压器之间的连接方式直接影响信号完整性、抗干扰能力以及整个系统的稳定性。作为苏州沃虎电子科技有限公司的FAE(现场应用工程师),我们经常遇到客户有关PHY选型和变压器连接设计的问题。本文将分析电压驱动和电流驱动 PHY 与 LAN 变压器之间的连接差异,以帮助您避免设计中的常见陷阱。
I。 PHY驱动方法介绍
PHY(物理层收发器)是以太网通信中的核心芯片,负责信号的调制和解调。根据其输出驱动方式可分为:
当前-驱动的 PHY:输出电流信号,常见于早期或一些低成本解决方案中。
电压-驱动 PHY:输出电压信号,目前广泛用于千兆位及更高级别的以太网网络。
不同的驱动方式直接影响外围电路(特别是局域网变压器)的连接和布局。
二. LAN变压器结构概述LAN 变压器通常包括:
变压器(用于信号耦合和隔离)
共模电感(抑制共模噪声)
中心抽头(提供偏置或接地路径)

常见的结构包括:
2-线共模电感+变压器

3-线共模电感+变压器
- 自耦变压器

三.关键连接规则总结设计连接时,必须遵循以下原则:
1. 共模电感位置当前-驱动的 PHY:2-线共模电感必须放置在电缆(RJ45)侧。
电压-驱动 PHY:2-线共模电感可以放置在PHY侧或电缆侧,提供更大的灵活性。
3-线共模电感:不管是电流驱动还是电压驱动,都应该放在PHY侧。
2. 中心抽头连接当前-驱动的 PHY:中心抽头连接至 PHY 电源电压 (VCC)。
电压-驱动 PHY:中心抽头将电容器接地。
3、自耦变压器位置如果采用“2-线共模电感+自耦变压器”结构,自耦变压器应放置在RJ45侧。
四.实际芯片连接示例1. 电流-驱动型中心抽头连接至 VDD
共模电感靠近RJ45侧
适用于PoE场景等
2.电压-驱动型:中心抽头通过电容接地;
共模电感可以位于PHY侧或MAC侧;
常见于开关芯片。
3. 电流-驱动型全部采用共模电感RJ45设计
支持自耦变压器结构
V. 设计建议和常见误解在选择 PHY 之前,请务必确认 PHY 驱动器类型并查阅芯片数据表的“磁性接口”部分。
电流-驱动的 PHY 对布局更加敏感;共模电感位置不能任意改变。
电压驱动 PHY 提供更灵活的布局,但仍然建议参考推荐电路,优化EMC性能。
不正确的中心抽头连接可能会导致信号幅度不足或噪声过多,影响传输距离和稳定性。
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