RJ45 网口的百兆与千兆,ESD 器件怎么分档才不浪费容值?
百兆与千兆用的是同一个 RJ45 母座、同一颗网络变压器,但用到的对数不一样:百兆只跑两对,千兆四对全跑。器件按四对配,百兆板上就有一半的容值白挂着;按两对配,千兆板上另外两对就没有保护。分档的依据不是速率数字,是这一对线在板上到底跑不跑信号。
直接答案
百兆配两路,落在 1-2 与 3-6 两对;千兆配四路,四对都要。器件取低容 ESD 阵列,千兆每路结电容 1 pF 以内,百兆可放宽到 2 pF。落点在母座与变压器之间,也就是线侧,不放 PHY 侧;百兆空置的两对在线侧端接到地,不悬空。
同一个母座,两种用法
百兆只用 1-2 与 3-6 两对,另外两对在板上不接 PHY,但水晶头里那四个触点还在。人手捏水晶头时,这四根针照样把电荷带进母座,只是后面没有芯片可打,电荷就停在焊盘上,等下一次插拔再找路。千兆四对全接 PHY,每一对都是有效入口。判断要不要配器件,看的不是这对线在原理图上有没有连 PHY,而是它在母座上有没有金属触点。
| 核对项 | 要记录的条件 | 为什么要记录 |
|---|---|---|
| 1-2 与 3-6 两对 | 百兆与千兆都跑信号 | 这两对必须配器件 |
| 4-5 与 7-8 两对 | 百兆空置、千兆跑信号 | 决定配两路还是四路 |
| 变压器位置 | 线侧还是 PHY 侧 | 器件落在线侧才护得住变压器 |
| 屏蔽壳 | 与板地单点连接 | 人手捏壳时的入口 |
器件落在线侧,变压器才不被穿透
变压器对共模有抑制作用,对差模没有。放电本身是共模事件,但共模电流在变压器的绕组间电容上会转出一部分差模,直接压到 PHY 的接收对上。器件放在线侧,共模电流在进变压器之前就被引到地;放在 PHY 侧,变压器初级要承受全部压降,绕组间的那点绝缘就成了薄弱环节。线侧落点还有一个好处:器件的地是母座的地,与机壳地近,回流路径短。
线侧落点:器件在母座与变压器之间,走线不跨过变压器本体。
四对齐全:千兆四对都配,不因为有一对看起来空闲就省掉。
中心抽头单独走:变压器中心抽头经电容到地,不与器件的信号地混在一起。
千兆的容值预算只有一个皮法
千兆每对 250 Mbps,四对并行,眼图对容值比百兆敏感一个量级:百兆挂 2 pF 看不出来,千兆挂 2 pF 眼高就掉一截。反向工作电压按线对共模电平取,普通场合 5 V 够用;带供电的场合要按线对上出现的直流电压另算,不能沿用 5 V 档。钳位电压对着 PHY 的绝对最大额定反推,按实际放电电流对应的钳位点取值,不拿规格书里的最大峰值当结论。
| 参数 | 取值 | 依据 |
|---|---|---|
| 每路结电容 | 千兆 ≤1 pF | 250 Mbps 乘四对并行 |
| 反向工作电压 | 5 V | 线对共模电平 |
| 通道数 | 四路阵列 | 千兆四对全接 |
| 峰值电流 | 按 8 kV 接触取 | IEC 61000-4-2 等级 |
两类板子各打一轮
百兆板:只打 1-2 与 3-6 两对,±8 kV 接触十次,看链路是否重训。
千兆板:四对逐个打,每对十次,记录误包与降速到百兆的次数。
重复一轮:同一对连续五十次,每十次复测一次吞吐。
判据:五十次后不降速、不重训、误包为零;屏蔽壳打点后 PHY 不重启。
常见问题
百兆板能不能按四对配,反正阵列是四路的?
能装,但空置两路的容值挂在焊盘上,对百兆没好处,对板上布线反而多两个分支。真要装四路,空置两路在线侧端接到地,别留悬空焊盘。
变压器本身不是有隔离吗,还要器件做什么?
隔离挡的是持续高压,挡不住上升沿一纳秒的共模跳变。跳变在绕组间电容上耦合过去,PHY 接收对看到的就是一次共模冲击。
资料来源
资料核对日期:2026-11-14。选型和整改结论应以完整型号、规格书版本、目标板版本、试验条件和复测记录为准。


