Чаму сеткавыя прылады выкарыстоўваюць 25 МГц і яго кратныя ў якасці частот?

Чаму сеткавыя прылады выкарыстоўваюць 25 МГц і яго кратныя ў якасці частот?

У такіх сеткавых прыладах, як сеткавыя карты, камутатары, маршрутызатары і абсталяванне Ethernet, выбар частоты кварцавага генератара вызначаецца асноўнымі функцыямі прылады, патрабаваннямі да мікрасхемы і стандартам пратаколу сувязі. Выкарыстанне кварцавых генератараў з частатой 25 МГц і яе кратнымі ў асноўным звязана з цеснай адпаведнасцю гэтай частотнай сістэмы са стандартамі Ethernet, пратаколамі сувязі і архітэктурай мікрасхем, што дазваляе спрасціць канструкцыю, знізіць выдаткі і павысіць прадукцыйнасць. Падрабязнае тлумачэнне прыведзена ніжэй:

I. Чаму абраць 25 МГц у якасці базавай частаты?

25 МГц не з'яўляецца адвольна выбраным значэннем. Ён шырока выкарыстоўваецца, таму што мае цэлаліковую кратную сувязь з некалькімі асноўнымі частотамі ў сеткавай сувязі, палягчаючы множанне або дзяленне частот.

1.1 Адпавядае стандартным патрабаванням частоты Ethernet

Fast Ethernet (100BASE-TX): выкарыстоўвае тактавую частату 25 МГц у якасці частаты перадачы даных.

Гігабітны Ethernet (1000BASE-T): выкарыстоўвае тактавую частату 125 МГц, што складае 25 МГц × 5.

10GbE (10 Gigabit Ethernet) і вышэй: хоць асноўная тактавая частата вышэй (напрыклад, 156,25 МГц), звычайна яе можна атрымаць шляхам множання 25 МГц кварцавага генератара праз PLL.

Гэта паказвае на тое, што 25 МГц у якасці базавай тактавай частаты можа прама ці ўскосна падтрымліваць працоўныя частоты PHY/MAC для асноўных хуткасцей Ethernet.

II. Зручнасць тэхнічнай рэалізацыі

2.1 Лёгкае множанне частоты праз PLL

Сеткавыя мікрасхемы (такія як PHY, MAC і камутатарныя мікрасхемы) часта выкарыстоўваюць унутраныя схемы PLL (фазавая аўтападстройка частоты) для генерацыі неабходных працоўных тактавых частот. 25МГц - гэта ўмераная ўваходная частата, якая можа эфектыўна генераваць звычайныя высокія-хуткасныя частоты, такія як:

25 МГц × 2=50 МГц

25 МГц × 4=100 МГц

25 МГц × 5=125 МГц

25 МГц × 6.25=156.25 МГц (для 10GbE)

Паколькі 25 МГц з'яўляецца базавай частатой з лёгкай-для-выліку малымі цэлымі кратнымі, гэта спрашчае канструкцыю ФАПЧ, забяспечвае больш хуткую блакіроўку і забяспечвае больш стабільны выхад.

2.2 Сумяшчальнасць з асноўнымі патрабаваннямі да мікрасхем

Большасць вытворцаў мікрасхем сеткавых прылад (такіх як Broadcom, Realtek, Marvell, Intel і г.д.) відавочна падтрымліваюць уваход кварцавага генератара 25 МГц у патрабаваннях да тактавай тактавай частоты сваіх чыпаў PHY або MAC або забяспечваюць рэжымы працы для ўваходу 25 МГц.

III. Перавагі ў галіне электрамагнітнай суміснасці, схемы і кошту

3.1 Лепшы кантроль EMI і высокая цэласнасць сігналу

У параўнанні з кварцовымі генератарамі з больш высокімі частотамі (напрыклад, 50 МГц, 100 МГц, 125 МГц, 150 МГц і 200 МГц), 25 МГц дае значныя перавагі з пункту гледжання электрамагнітных перашкод (EMI):

Больш нізкая асноўная частата прыводзіць да меншай колькасці гарманічных перашкод;

Маршрутызацыя друкаванай платы лягчэй адпавядаць спецыфікацыям дызайну EMI;

Больш нізкія патрабаванні да карпусоў і цэласнасці сілкавання, палягчаючы сістэмную інтэграцыю.

3.2 Развітыя, стабільныя і эканамічна-эфектыўныя крышталічныя асцылятары

Крустальныя генератары 25 МГц з'яўляюцца аднымі з найбольш шырока выкарыстоўваных частот у электроннай прамысловасці з наступнымі перавагамі:

Багацце--стандартных прадуктаў і шырокі выбар тыпаў;

Нізкія выдаткі на вытворчасць і даступныя закупачныя цэны;

Спелая ланцужок паставак з кароткімі тэрмінамі выканання і стабільнай якасцю.

Гэта вельмі прывабна для вытворцаў сеткавых прылад, якія займаюцца буйнамаштабнай-вытворчасцю.

IV. Прыклад прымянення ў практычным дызайне

Прымаючы ў якасці прыкладу камутатар Gigabit Ethernet:

Асноўная мікрасхема кіравання патрабуе ўваходнай працоўнай частаты 125 МГц;

У канструкцыі можа быць выкарыстаны кварцавы генератар з частатой 25 МГц, а частата можа быць павялічана да 125 МГц з дапамогай убудаванай у чып-ФАПЧ;

Між тым, тактавая частата 25 МГц можа быць размеркавана на іншыя модулі (напрыклад, PHY, MAC або модулі сінхранізацыі гадзінніка) праз дрэва гадзіннікаў;

Гэта дасягае ўніфікаванай крыніцы тактавага сігналу, спрашчае архітэктуру тактавага сігналу і зніжае складанасць сістэмы і выдаткі.

Рэзюмэ

Прычыны, па якіх сеткавыя прылады выкарыстоўваюць 25 МГц і яго кратныя ў якасці частот кварцавага генератара, можна абагульніць наступным чынам:

Крысталічныя асцылятары Hangjing шырока выкарыстоўваюцца ў сеткавых прыладах (сеткавыя карты, камутатары, маршрутызатары, Ethernet). У дадатак да прадуктаў прамысловага-класа, мы таксама прапануем шырока{2}}тэмпературныя высокастабільныя кварцавыя генератары (-55~+125 градусаў) і можам забяспечыць прымяненне кварцавых генератараў і адпаведныя рашэнні. Калі ў вас ёсць адпаведныя патрэбы, не саромейцеся звяртацца да аддзела продажаў або тэхнічнага персаналу Hangjing.