PBUS无变压器EtherCAT通信电路制造技术

本实用新型专利技术公开了PBUS无变压器EtherCAT通信电路，包括第一以太网PHY驱动芯片、第二以太网PHY驱动芯片、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第三阻抗匹配网络、第四阻抗匹配网络，第一以太网PHY驱动芯片和第二以太网PHY驱动芯片之间接入并联连接的第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络以及并联连接的第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，本实用新型专利技术结构原理简单，能够避免多余的网络变压器、网络连接器与以太网线缆的浪费，能够进一步减少使用EtherCAT技术的实施所需要的占板面积。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业实时以太网自动化控制
，具体为PBUS无变压器EtherCAT通信电路。
技术介绍
典型的EtherCAT中以太网接口变压器是一个重要器件，有助于提高系统的防护性能、EMI性能并对信号质量、传输距离有很大的贡献。但是网络变压器体积较大，会增加EtherCAT各个从站模块的PCB面积，同时也增加单板成本。EtherCAT工业以太网技术特别适合用于模块化、分布式设计。将系统需要的功能拆分为各个独立的模块，便于系统集成与灵活配置。各个模块之间通过EtherCAT总线进行通信。这也就意味着在EtherCAT工业以太网组成的控制系统中会大量需要网络变压器、RJ45连接器与网线。这不单使得PCB面积过大，也使得电气柜空间浪费，线缆成本增加。类似这样模块间的短距离通信，一般距离都不超过500mm。并不需要很长的传输距离与出众的长距离传输防护能力。需要的是一种占板面积小，紧凑型的通信连接方式。为此德国倍福技术了EBUS的通信技术，将100M以太网使用LVDS技术来进行传输，以100Ω的中断电阻进行阻抗匹配，无多余的外围电路与器件。但是EBUS仅在德国倍福自己的ASIC：ET1100与ET1200中得到支持。目前越来越多的芯片厂商开始推出自己的EtherCAT从站控制芯片，单都依赖于PHY、以太网变压器和RJ45连接器的传统模式。更有厂商开始将PHY芯片集成在了ASIC内部，以降低用户的PCB面积尺寸。虽然也有提出过PHY与PHY之间的背靠背通信方式，但是需要多达10几根的信号线。导致连接器的尺寸又过大。鉴于上述情况，本技术在PHY芯片这一级进行改造，避免EBUS的专
属性，以及PHY芯片背靠背传输的信号线过多的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供PBUS无变压器EtherCAT通信电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：PBUS无变压器EtherCAT通信电路,包括第一以太网PHY驱动芯片、第二以太网PHY驱动芯片、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，所述第一以太网PHY驱动芯片和所述第二以太网PHY驱动芯片之间接入并联连接的第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络以及并联连接的第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，所述第一阻抗匹配网络包括串联连接的电阻A、电阻B，在电阻A与电阻B之间节点通过电容A接地，电阻A与电阻B之间节点与电容A之间中间接2.5V电源；所述第二阻抗匹配网络包括串联连接的电阻C、电阻D，在电阻C与电阻D之间节点通过电容B接地，电阻C与电阻D之间节点与电容B之间中间接2.5V电源；所述第三阻抗匹配网络包括串联连接的电阻E、电阻F，在电阻E与电阻F之间节点通过电容C接地，电阻E与电阻F之间节点与电容C之间中间接2.5V电源；所述第四阻抗匹配网络包括串联连接的电阻G、电阻H，在电阻G与电阻H之间节点通过电容D接地，电阻G与电阻H之间节点与电容D之间中间接2.5V电源。优选的，所述第一以太网PHY驱动芯片TX+端分别连接电阻L一端、电阻A一端、电容E一端，电容E另一端分别连接电阻C一端、电阻M一端以及第二以太网PHY驱动芯片TX+端；所述第一以太网PHY驱动芯片TX-端分别连接电阻K一端、电阻B一端、电容F一端，电容F另一端分别连接电阻D一端、电阻O一端以及第二以太网PHY驱动芯片TX-端；所述第一以太网PHY驱动芯片RX+端分别连接电阻J一端、电阻E一端、电容G一端，电容G另一端分别连接电阻G一端、电阻N一端以及第二以太网PHY驱动芯片RX+端；所述第二
以太网PHY驱动芯片RX-端分别连接电阻I一端、电阻F一端、电容H一端，电容H另一端分别连接电阻F一端、电阻P一端以及第二以太网PHY驱动芯片RX-端。优选的，所述第一阻抗匹配网络中的电阻A、电阻B电阻值均为49.9欧姆，电容A电容值为0.1微法；所述第二阻抗匹配网络中的电阻C、电阻D电阻值均为49.9欧姆，电容B电容值为0.1微法；所述第三阻抗匹配网络中的电阻E、电阻F电阻值均为49.9欧姆，电容C电容值为0.1微法；所述第四阻抗匹配网络中的电阻G、电阻H电阻值均为49.9欧姆，电容D电容值为0.1微法。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术结构原理简单，能够避免多余的网络变压器、网络连接器与以太网线缆的浪费，能够进一步减少使用EtherCAT技术的实施所需要的占板面积,同时是对德国倍福技术的EBUS进行一种全新的替代，降低了其专有性；同时还可以实现：无变压器传输、支持100BASE-TX、支持全双工数据传输、支持交叉线自适应、支持1米内板级走线传输。附图说明图1为本技术的整体结构原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：PBUS无变压器EtherCAT通信电路,包括第一以太网PHY驱动芯片1、第二以太网PHY驱动芯片2、第一
阻抗匹配网络3、第二阻抗匹配网络4、第三阻抗匹配网络5和第四阻抗匹配网络6，所述第一以太网PHY驱动芯片1和所述第二以太网PHY驱动芯片2之间接入并联连接的第一阻抗匹配网络3和第二阻抗匹配网络4以及并联连接的第三阻抗匹配网络5和第四阻抗匹配网络6，所述第一阻抗匹配网络3包括串联连接的电阻A 1a、电阻B 2a，在电阻A 1a与电阻B 2a之间节点通过电容A 1b接地，电阻A 1a与电阻B 2a之间节点与电容A 1b之间中间接2.5V电源；所述第二阻抗匹配网络4包括串联连接的电阻C 3a、电阻D 4a，在电阻C 3a与电阻D 4a之间节点通过电容B 2b接地，电阻C 3a与电阻D 4a之间节点与电容B 2b之间中间接2.5V电源；所述第三阻抗匹配网络5包括串联连接的电阻E 5a、电阻F 6a，在电阻E 5a与电阻F 6a之间节点通过电容C 3b接地，电阻E 5a与电阻F 6a之间节点与电容C 3b之间中间接2.5V电源；所述第四阻抗匹配网络6包括串联连接的电阻G 7a、电阻H 8a，在电阻G 7a与电阻H 8a之间节点通过电容D 4b接地，电阻G 7a与电阻H 8a之间节点与电容D 4b之间中间接2.5V电源。以太网是一种计算机局域网组网技术，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术；物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY，数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。第一以太网PHY驱动芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
PBUS无变压器EtherCAT通信电路,包括第一以太网PHY驱动芯片、第二以太网PHY驱动芯片、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，其特征在于：所述第一以太网PHY驱动芯片和所述第二以太网PHY驱动芯片之间接入并联连接的第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络以及并联连接的第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，所述第一阻抗匹配网络包括串联连接的电阻A、电阻B，在电阻A与电阻B之间节点通过电容A接地，电阻A与电阻B之间节点与电容A之间中间接2.5V电源；所述第二阻抗匹配网络包括串联连接的电阻C、电阻D，在电阻C与电阻D之间节点通过电容B接地，电阻C与电阻D之间节点与电容B之间中间接2.5V电源；所述第三阻抗匹配网络包括串联连接的电阻E、电阻F，在电阻E与电阻F之间节点通过电容C接地，电阻E与电阻F之间节点与电容C之间中间接2.5V电源；所述第四阻抗匹配网络包括串联连接的电阻G、电阻H，在电阻G与电阻H之间节点通过电容D接地，电阻G与电阻H之间节点与电容D之间中间接2.5V电源。

【技术特征摘要】
1.PBUS无变压器EtherCAT通信电路,包括第一以太网PHY驱动芯片、第二以太网PHY驱动芯片、第一阻抗匹配网络、第二阻抗匹配网络、第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，其特征在于：所述第一以太网PHY驱动芯片和所述第二以太网PHY驱动芯片之间接入并联连接的第一阻抗匹配网络和第二阻抗匹配网络以及并联连接的第三阻抗匹配网络和第四阻抗匹配网络，所述第一阻抗匹配网络包括串联连接的电阻A、电阻B，在电阻A与电阻B之间节点通过电容A接地，电阻A与电阻B之间节点与电容A之间中间接2.5V电源；所述第二阻抗匹配网络包括串联连接的电阻C、电阻D，在电阻C与电阻D之间节点通过电容B接地，电阻C与电阻D之间节点与电容B之间中间接2.5V电源；所述第三阻抗匹配网络包括串联连接的电阻E、电阻F，在电阻E与电阻F之间节点通过电容C接地，电阻E与电阻F之间节点与电容C之间中间接2.5V电源；所述第四阻抗匹配网络包括串联连接的电阻G、电阻H，在电阻G与电阻H之间节点通过电容D接地，电阻G与电阻H之间节点与电容D之间中间接2.5V电源。2.根据权利要求1所述的PBUS无变压器EtherCAT通信电路，其特征在于：所述第一以太网PHY驱动芯片TX+...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雍胤，李思佳，李思泉，
申请(专利权)人：上海嘉强自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31