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網口電路/Bob Smith電路網口電路是什么呢？
網口電路就是我們硬件設計時經常見到的 10M/100M/1000M WAN口防護電路，常包含網口變壓器、RJ45端子、電阻、高壓電容、普通電容和電感，具體電路形態如后面的描述：
（1）電流型
電流型請注意在PHY側，網口變壓器（Transformer）中心抽頭是上拉到Vcc電源的；
上拉電源大小取決于CPU端驅動能力的大小，有的是1.8V，有的是2.5V，也有其他的電壓，此處不再一一贅述。
（2）電壓型
電壓型的是接電容到地，不接電源。電容的大小一般是100nF，如果EMC測試不過也可以嘗試其他值。
電流型與電壓型的差異在于靠近PHY側的網絡變壓器中心抽頭，電流型是接電源Vcc，電壓型接電容到地。
Bob Smith電路的作用是什么？
（1）阻抗變換；
這一點，我在很多資料上看到，但是實際在我后來驗證實驗中，發現這一點不對，在后續會詳細描述。
（2）浪涌防護；
這一點是絕對準確的，請看后續詳細分析過程。
（3）降低EMC測試輻射
這一點也是正確的。
阻抗變換驗證一
第一個阻抗概念：大家持有阻抗變換的原因是，網口必然搭配網線，而網線的阻抗是雙絞線的75歐姆，此時的75歐姆講的是雙絞線差分阻抗；
第二個阻抗概念：在PCB板上，兩對差分線阻抗，每個都是100歐姆的差分阻抗，單端阻抗未說明；
第三個阻抗概念：網口RJ45端子，對于百兆來講，兩兩相接，再連接75歐姆電阻過高壓電容到地，此時的75歐姆阻抗，是干什么用的？
第四個阻抗概念：靠近RJ45端子那邊的網絡變壓器中心抽頭連接75歐姆電阻，過電容到地，這個75歐姆又是做什么的？
第五個阻抗概念：千兆網口無法連接兩個75歐電阻，但是差分阻抗也是100歐姆，又怎么講？
以上提到的阻抗前3點都是Bob Smith電路提到的，但是實際上沒人說的清楚為什么是75歐姆？而我也認為75歐姆用來阻抗變換是不對的，因為雙絞線是75歐姆，但是板子上是100歐姆，變壓器是1：1繞組，怎么變換，完全沒道理。
況且，是不是如果此處不是75歐姆電阻，而是直接去掉、變成50歐姆或者直接100歐姆，此時是不是就不滿足阻抗變換了，為此我進行如下驗證：
網口一致性測試驗證
網口一致性測試，該測試用以判定網口電路的綜合物理層連接指標，包含眼圖、上升沿、下降沿、上沖、下沖、平衡度和傳輸抖動等指標。（可以參考鏈接中的泰克官網介紹）
在高速信號傳輸中，我們知道，如果存在過充及下沖，則一定是信號傳輸阻抗發生變化，阻抗不匹配，進而導致信號出現反射等問題。
所以我從下面三組處理中，分別測試網口一致性指標：
（1）保留RJ45和網絡變壓器之間的4個電阻和1個電容；
（2 ）去掉網口RJ45端子未使用的4個pin，兩兩相連的2個電阻；
（3）去掉所有的4個電阻和1個電容。
此時網口一致性數據如下：
上表中的數據為實際數據，此時可以看出在結果比對中，分別為以上三種時，結果基本上變化很小，且網口一致性指標都是測試通過的，而且如果真的Bob Smith電路是有阻抗變換的作用的，我的以上操作（保留阻容、去掉電阻、去掉電阻電容）完全破環了阻抗平衡，但是實際上對網口一致性指標沒有多大的影響，這是我認為該電路不具有阻抗變換的第一個原因。
驗證二
還有，如果是阻抗變換，則我把75歐姆電阻換成其他值，是不是也會發生網口一致性測試不合格的情況。為此我做了如下實驗：
（1）將75歐電阻換成50歐姆；
（2）將75歐電阻換成100歐姆的實際測試結果。
如上圖所示，實際結果并不是如我們設想的那樣，換成50歐和100歐之后，網口一致性測試未通過，而是75歐、50歐、100歐時網口一致性測試全部通過了，則說明該電路有阻抗變換的作用又行不通了。實際上以上結果在某些測試項目上50歐或者100歐甚至于要好于電阻為75歐時，所以再一次驗證了該電路有阻抗變換作用是不正確的。
還有一點就是千兆網8條信號線都使用了，此時75歐電阻都沒有地方接了，但是這一點是通用的做法，為什么不考慮阻抗特性了。
另外我還進行網口ping IP包測試，也無延遲，鏈路正常。
浪涌防護
IEC61000-4-5為電子產品雷擊浪涌測試標準，具體請查看鏈接對應說明。
在進行通信端口浪涌防護能力測試時，需要進行共模和差模測試兩組測試，測試次數依據各公司和專業認證測試公司，一般是正負各5次。一般而言我們要進行共模4KV（電壓等級）和差模2KV（電壓等級）的測試，下面將會介紹共模測試和差模測試。
共模防護
共模測試就是將網口用測試工裝將8條線全部接在一起，在8條線結點和主板地之間加上4KV標準定義波形電壓，測試電壓波形見通訊端口浪涌測試相關標準，此時浪涌的泄放路徑是什么呢？
如下圖：
因為8條線接在一起，所以浪涌方向一致，因此以1條信號線（藍色）和1條未連接線（綠色）做浪涌泄放的說明。
藍色信號線浪涌泄放：浪涌是先經過變壓器一端，從中心抽頭出來，再經過75歐電阻和高壓電容到地；所以需要變壓器、電阻、電容都能抗住4KV浪涌沖擊。
綠色線浪涌泄放：浪涌泄放是先經過電阻，再經過電容直接到地，因此需要電阻和電容能抵抗住4KV浪涌沖擊。
差模防護
差模測試是在傳輸數據的差分線上測試，一端接2KV正，一端接2KV負極；百兆網口測試2組、千兆網口測試4組。百兆網口測試如下圖：
下面以一組差分線作說明。
藍色為網絡變壓器右側浪涌路徑，可以看到需要抗住2KV浪涌，必須要網絡變壓器自己可以抵抗，因為沒有其余泄放路徑。
綠色為網絡變壓器左側浪涌路徑，也就是靠近CPU端口；因為差模直接通過變壓器耦合到CPU一側線圈，所以此時上圖中的CPU兩個引腳必須抵抗2KV沖擊，但是為了保護CPU，我們一般在數據線上靠近CPU放置小電阻、在CPU連接的差分線之間放置雙向TVS器件來保護CPU，不會被浪涌打壞。
降低EMC輻射電感
如上圖所示的幾個點，在電流型Bob電路時，上拉電源上連接電感，是用來減小高頻干擾，高頻干擾有什么危害？高頻信號在頻域中含有豐富的諧波，或導致較強的電磁場變化，導致輻射超標。
電容
中心抽頭電容什么作用，中心抽頭的作用也是降低交流阻抗，將高頻交流信號短路到地，所以L和C組成LC濾波器，降低高頻干擾。
網口變壓器的共模電感，就是電流型中的T10、T14、T17、T18，我們知道輻射超標一般都是共模電流導致的，而共模電感就是來消耗差分線路中的共模電流的，而對差模電流基本無影響。
綜述
Bob Smith電路我們開始講述到了他的基本電路形態、組成元器件、電壓型和電流型的差異，接下來也講到了他的作用是什么？
我看到的文章都是說有阻抗變換和浪涌防護的作用，為此我從三個點來證明阻抗變化這一點不是很正確，可能是錯誤的；
另外從浪涌防護的角度來闡述了Bob Smith電路在浪涌防護中的作用，為了更好的防護效果，電阻一般選用 3216封裝，電容也選擇3216封裝，因為大封裝耐高壓沖擊特性比較好。
最后講到了此電路在防止EMC測試輻射中的作用。
希望大家能對Bob Smith電路有一個基本的了解和掌握。
注：以上的測試數據本人可以保證是真實的，以上提到的實驗本人也是實際測試驗證的。但是以上提出的75歐是阻抗匹配確定值，我認為是不恰當的，這是我個人看法，如果大家有新的看法可以多交流。
編輯：hfy
工商網監
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