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    设计支持 Case
    Case 产品设计
    说明: 我们在选用WIZnet的网络产品的时候,面对诸多的器件不知如何选择,这里介绍一些方法以帮助工程师快速准确地选择产品。        WIZnet的产品有一个共同的特性,那就硬件TCPIP协议栈。而它们之间的差异主要体现在接口类型、通信性能方面,选择的依据主要根据系统所使用的单片机类型和成本这两个因素。        如果系统使用8位或16位单片机,那么也意味着系统在数据处理和通信速率方面没有太高的要求,我们一般推荐W5100和W5200,特别推荐W5200。        W5100一般推荐使用并行总线。需要单片机提供8个数据线(D0~D7),15个地址线(A0~A14),片选信号(CS),读写使能信号(RD,WR)等等。要简化硬件接线,可选择间接总线,只需要2个地址线(A0、A1)。有的工程师关心直接总线和间接总线的通信速度差异,其实通过我们的测试,他们之间几乎是没有差别的。        我们一般都想简化硬件设计,或者因为单片机无法提供并行总线接口,那么我们推进使用W5200。W5200提供一个高速的SPI接口,只需要4个接口线(SCS,SCLK,MOSI和MISO)。另外,W5200也可以提供比W5100更多的SOCKET连接。        另外,W5200也支持并行总线接口,但与W5100不同的是,W5200只有间接总线接口。间接总线接口比直接总线接口在软件编程方面要稍微复杂一点,但硬件系统简单很多。因此如果客户要选择并...
    案例名称: POE供电原理
    说明: POE (Power Over Ethernet) 指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。       POE也被称为基于局域网的供电系统 (POL,Power over LAN),或有源以太网 (Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电。这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准,它在IEEE802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。       标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对 (在百兆网络中一般用白橙/橙,白绿/绿来传输数据)。IEEE802.3af允许两种用法:       1.    应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极。       2.    应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。   ...
    说明: 常见错误1:晶体振荡器常出现在接口连接器1000mil范围内。问题分析:       晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件出现在单板接口连接器1000mil以内,干扰会直接向外辐射或在外出电缆上耦合出电流来向外辐射。解决办法:     (1)晶振远离接口连接器1000mil以外。;     (2)接口增加滤波电路,滤除高频干扰信号。常见错误2:线路板电源输入口的滤波电路(共模电感)没有靠近接口放置。问题分析:       线路板电源输入口的滤波电路远离近接口放置,可能导致已经经过了滤波的线路被再次耦合。解决办法:       共模电感靠近电源端口放置,同时注意地的隔离,如下图:常见错误3:器件摆放不合理。问题分析:TVS静电抑制器不能起到应有的保护作用,主要是由于PCB中器件布局不合理造成,信号线在没经过TVS前通过过孔直接连接到MCU。解决办法:改变TVS和过孔位置,把TVS并联在管脚和MCU之间PCB走线 上。总结:TVS等保护器件在PCB布局时,应靠近接口放置,并且保护器件应该位于被保护器件与端口之间,信号先经过保护器件,再由保护器件引向被保护器件。 三、PCB整体布局总结● 高速、中速、低速电路要分开;● 强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件;● 模拟、数字、电源、保护电路要分开;● 多层板设计,有单独的电源和地平面;● 对热敏感的元件(含液态介质电容、晶振)尽量远离大功率的元器件、散热器等热源。
    说明: 【导读】如何使用带有模拟接地层 (AGND) 和功率接地层 (PGND) 的开关稳压器?这是许多开发人员在设计开关电源时会问的一个问题。一些开发人员已习惯于处理数字接地层和模拟接地层;然而,涉及到功率GND时,他们的经验往往会失效。设计师通常会直接复制所选开关稳压器的电路板布局,不再思考这个问题。关于这两种接地连接的处理,有两种不同的技术观点,因此专家的意见也产生了分歧。根据其中一种观点,开关稳压器 IC 上的 AGND 和 PGND 连接应该在各自引脚旁相互连接。这样一来,两个引脚之间的电压偏移保持在相对较低的水平。因此可以保护开关稳压器 IC 免受干扰,进而免遭破坏。电路的所有接地连接和可能的接地层将以星型拓扑的结构连接到该公共点。图1所示为该观点的实现示例。此处显示了 LTM4600 的电路板布局。这是一款10 A降压型微型模块。电路板上的独立接地连接彼此靠在一起(请参见图1中的蓝色椭圆形)。由于芯片和外壳之间的各自焊线的寄生电感,以及各自引脚的电感,因此已经存在一定程度的PGND和AGND去耦,这导致芯片上电路之间存在少量相互干扰。图1. 焊接触点处PGND和AGND的局部连接另一种观点是将电路板上的 AGND 与 PGND 分开,形成两个单独的接地层,在某一点相互连接。通过这种连接,干扰信号(电压偏移)主要出现在PGND 区域,而 AGND 区域的电压仍非常平静,并很好地从 PGND 去耦。然而,根据脉冲电流瞬变和电流强度情况,各自引脚上的 PGND 与 AGND 之间可能存在明显的电压偏移。这可能会导致开关稳压器 IC 无法正常工作,甚至损坏。图 2 所示为该观点的实现方案。该示例采用一款 6 A 降压型开关稳压器 ADP2386。图2. 分开的AGND和PGND在接地标签下方利用过孔连接说到底,接地问题其实就是权衡利弊:分开两个接地层具有隔离噪音和干扰的优势;...
    说明: 10BASE-T及100BASE-T(X)是最常用的双绞线以太网标准,支持全双工及半双工传输。它们的速率分别为10Mbps及100Mbps,使用标准8引脚模块化连接器(即RJ-45)。这两种标准仅使用提供的4对双绞线中的2对。       10/100 Base-T以太网接口易受ESD冲击、线缆放电事件及雷电引发的瞬态事件的影响。轻者使系统死机,无法正常工作,重者烧坏硬件电路,彻底破坏系统。每年都会有很多用户的产品被损坏。因此对以太网电路进行保护是非常有必要的。需要遵循的标准包括IEC 61000-4-5、GR-1089-CORE及其它标准。       对以太网电路的保护分为两种:次级保护和原级保护。       次级保护是在网络变压器与以太网PHY之间的保护,这一级的保护是通过二极管阵列来实现的。以NUP4301MR6T1为例,在网络变压器的原级线圈与以太网PHY之间加入二极管阵列,可以有效实现ESD的保护。       NUP4301MR6T1的特征:       1.  两个IO口之间的电容低于1.5pF       2.  满足JEDEC标准JESD22,提供ESD保护。机械模型C级,人体模型3B级       3.  满足IEC61000-4-2(4级)保护,接触8KV,空气15KV  &#...
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