Microchip Technology LAN8841千兆以太网 (GbE) 收发器集成有三速 (10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T) 以太网物理层收发器，用于传输和接收数据。这些收发器提供以1000Mbps或10Mbps/100Mbps速度传输数据的开关。LAN8841收发器具有片上端接电阻器，用于指示差分对和信号质量。这些收发器提供具有3.3V/2.5V/1.8V容差I/O和IEEE 1588v2支持的RGMII。LAN8841收发器具有中断引脚选项、掉电和省电模式以及基线漂移校正功能。这些收发器支持Wake-On-LAN (WOL)，具有强大的自定义数据包检测 和可编程led输出，用于链路、活动和速度。

数据手册：*附件：Microchip Technology LAN8841千兆以太网收发器数据手册.pdf

LAN8841收发器支持Wake-On-LAN (WOL)，具有强大的自定义数据包检测和可编程LED输出，用于链路、活动和速度。 LAN8841收发器可在-40°C至105°C扩展到工业温度范围内工作。这些收发器非常适合用于 工业控制、游戏机、IP摄像机、媒体转换器、IPTV和IP机顶盒。 LAN8841收发器 采用 64 引脚、符合RoHS规范的 VQFN封装。

特性

• 单芯片10Mbps/100Mbps/1000Mbps以太网收发器适用于IEEE 802.3 应用
• 用于差分对的片上端接电阻器
• 巨型帧支持高达16KB
• 125MHz参考时钟输出
• 能量检测掉电模式，用于在线缆未连接时降低功耗
• 支持局域网唤醒 (WOL)，带强大自定义数据包检测
• 可编程LED输出，用于链路、活动和速度
• 基线漂移校正
• 基于LinkMD^®^ TDR的电缆诊断，可识别出现故障的铜电缆
• EtherSynch^®^ 技术IEEE 1588v2/PTP
• 节能以太网 (EEE)，支持低功耗空闲 (LPI) 模式
• 100BASE-TX/1000BASE-T用时钟停止
• 通过10BASE-Te选项减少传输振幅
• 信号质量指示
• MDC/MDIO管理接口，用于PHY寄存器配置
• 环回模式实现诊断
• 对交换、对偏斜和对极性的自动检测和纠正
• 支持参数NAND树，检测芯片I/O和板之间的故障
• 中断引脚选项
• 掉电和省电模式
• 符合RoHS指令

系统框图

LAN88401框图

LAN8841千兆以太网收发器技术解析

一、产品概述

Microchip Technology公司的LAN8841是一款高度集成的三速(10/100/1000 Mbps)以太网物理层收发器，专为IEEE 802.3标准应用设计。该芯片采用64引脚VQFN(8×8 mm)封装，支持商业级(0°C至+70°C)和扩展工业级(-40°C至+105°C)温度范围。

二、关键特性

1. 接口支持

• 支持GMII/MII标准接口，具有3.3V/2.5V/1.8V兼容I/O
• 可选RGMII接口模式(符合RGMII v2.0规范)
• 自动协商功能可自动选择最高链路速度(10/100/1000 Mbps)和双工模式(半双工/全双工)

2. 能效特性

• 支持节能以太网(EEE)，具有低功耗空闲(LPI)模式
• 10BASE-Te模式下可降低传输幅度以减少功耗
• 电缆未连接时可进入能量检测省电模式

3. 诊断功能

• LinkMD® TDR电缆诊断可识别铜缆故障
• 信号质量指示功能
• 支持参数化NAND树测试，检测芯片I/O与电路板间的故障

三、架构与功能模块

1. 系统架构

LAN8841采用混合信号/DSP架构，包含：

• 模拟前端(AFE)
• 数字通道均衡器
• 网格编码器/解码器
• 回声消除器
• 串扰消除器
• 精确时钟恢复方案
• 高效线路驱动器

2. 传输技术

• ‌1000BASE-T‌：采用4D-PAM5编码，四对双绞线全双工传输
• ‌100BASE-TX‌：使用MLT-3编码，支持自适应均衡
• ‌10BASE-T‌：支持曼彻斯特编码，具有自动极性校正功能

四、应用设计要点

1. 电源管理

• 集成LDO控制器，支持单3.3V供电
• 提供多种省电模式：
  • 软件断电模式(SPD)
  • 能量检测断电模式(EDPD)
  • 低功耗空闲模式(LPI)

2. PCB设计建议

• 裸露焊盘(P_VSS)必须通过过孔阵列连接到地平面
• 建议在VDDAH和VDDIO电源引脚旁放置去耦电容
• RGMII接口布线需考虑时序匹配，可利用内置延迟调整功能

3. 典型应用电路

• 工业控制系统
• 网络附加存储(NAS)
• 宽带网关
• SOHO/SMB千兆路由器
• IP摄像头
• 三网融合(数据、语音、视频)媒体中心

五、开发支持

1. 配置选项

• 通过引脚strap设置PHY地址、LED模式等参数
• 提供MDC/MDIO管理接口用于寄存器配置
• 支持中断输出(INT_N)功能

2. 调试功能

• 多种环回测试模式：
  • 数字(近端)环回
  • 远程(远端)环回
  • 外部连接器环回
• 帧生成和检查功能，支持单流和多流模式

六、性能参数

1. 功耗表现

• 1000BASE-T链路建立(无流量)：539mW(3.3V I/O)
• 100BASE-TX全双工100%利用率：276.1mW(3.3V I/O)
• 10BASE-Te全双工100%利用率：96mW(2.5V I/O)
• 软件断电模式：7.5mW(2.5V I/O)

2. 时序特性

• RGMII接口支持内部延迟模式(符合v2.0规范)
• MDC/MDIO接口最高支持8.33MHz时钟频率
• SOF指示脉冲延迟：
  • 1000BASE-T：约430ns(RX)、138ns(TX)
  • 100BASE-TX：约615ns(RX)、140ns(TX)