一. 設計穩定可靠的車用乙太網路
隨著汽車電子系統進入高速資料交換與多模組協同運作的時代,車用乙太網(Automotive Ethernet)已成為車內通訊架構的核心。NXP 推出 TJA1120 作為一款 1000BASE-T1 實體層(PHY)晶片,除了具備高速傳輸與功能安全支援外,更提供詳細的硬體應用設計指南,協助工程師快速導入車用網路。本篇將根據TJA1120硬體應用電路,逐步解析設計重點與佈線建議。
二. 整體系統架構與版本選擇
TJA1120 提供兩種版本:
- TJA1120A:採用 RGMII (Reduced Gigabit Media Independent Interface),設計來取代傳統 GMII 的 MAC-PHY 介面,常見於搭配具 Ethernet MAC 的 MCU 或 SoC 使用。
- TJA1120B:採用 SGMII 的 EMC 性能更佳,因為其採用更小的電壓擺幅(smaller voltage swings)與不同的編碼方式(changed coding scheme),提升了訊號完整性。
三. MDI 介面設計
1. 差動線路與阻抗匹配
TJA1120 的 TRX_P/TRX_M 腳位用於連接至車用單對雙絞線(UTP),晶片內部已整合 100 Ω 差動終端電阻,無須外部終端。
2. 建議電路元件
根據 AN13663 應用手冊的建議,外部電路應包括 100 nF 耦合電容、共模電感、終端電阻與 ESD 保護配置,確保 EMC 性能與訊號完整性。
四. 供電架構
TJA1120 需要 1.1V、1.8V 和 2.5V 或 3.3V 的電源供應。此外,IO 電壓可選擇 3.3V、2.5V 或 1.8V,TJA1120A 與 TJA1120B 之間存在些微差異。供電佈線需獨立濾波,建議搭配磁珠與電容,TJA1120 不需特殊開機電源順序,抗漣波能力高,但仍建議保持每 rail ripple 在 10~50mV(p-p) 之間。
五. 喚醒控制與電源管理
TJA1120 提供 WAKE_IN_OUT 與 INH 腳位支援遠端喚醒與電源關閉控制,並相容 OPEN Alliance TC-10,簡化線路設計。 INH 腳位支援 TC-10 標準的喚醒轉發(wake-forwarding),並具備專屬腳位實現喚醒與控制電源關閉。WAKE_IN_OUT 為可配置的喚醒輸入/輸出腳位,用來啟動 PHY 或進行遠端喚醒轉發。
六. 評估套件

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