ADSL產品以明顯的技術優勢戰勝有線調制解調器成為目前主流的寬帶接入方式。中國ADSL的用戶數量也日益龐大,許多知名半導體廠家都針對中國市場推出了各種ADSL解決方案。本文將以基于Broadcom公司BCM6338的主流ADSL2+方案為例,簡單地說明ADSL2+用戶端設備(CPE)設計中的注意事項。

系統功能特點

科通公司基于Broadcom的ADSL2+芯片組,針對中國用戶的具體要求,推出了高性能/低成本的ADSL2+用戶端設備方案。該方案支持全速率ADSL連接,遵循ITU和ANSI的規范,如:.1/.2/ANSI .3、Annex J/K、Annex L、Annex M/.5等。

其它一些主要功能和特性包括:1.主芯片BCM6338是一款支持ADSL2+路由/單橋的單芯片,它采用226引腳的PBGA封裝,集成了ADSL2+RF收發器和模擬前端(AFE)；2.主芯片處理器采用256MHz MIPS32處理器,附加16KB指令緩存器和8KB數據緩存器；3.支持16位并行閃存和串行閃存,可以選擇從串行或者并行閃存上啟動,簡單方便；4.主芯片集成了10/100Mbps以太網MAC和Auto-MDIX以太網物理層(PHY), 同時提供MII接口,方便實用；5.外掛小容量存儲器,可設計成滿足客戶需求的低成本單橋方案。圖中顯示了基于該方案的ADSL2+設計的系統架構。

Broadcom公司ADSL產品家族成員很多,除了前面介紹的BCM6338外,還有BCM6335、BCM6345、BCM6348、BCM6332等。其中,BCM6335是一款成本極具競爭力的ADSL解決方案,已經在中國廣泛使用；BCM6345和BCM6348則提供擴展總線接口(EBI),可以設計成寬帶網關產品,提供WLAN和VoIP接入；BCM6332是一種比較新的方案,功能與BCM6338一樣,但它是專門針對雙面板ADSL2+應用的方案,在成本方面極具競爭力。

與其它一些ADSL方案需要外掛以太網PHY不同,Broadcom公司一直將以太網PHY設計成嵌入在主芯片中,并在穩定性/功耗等方面做得比較出色,可滿足ADSL產品的低成本要求。

圖1:基于Broadcom BCM6338方案的ADSL2+ 設計系統架構圖。

設計要點

在設計基于Broadcom方案的ADSL2+設備時,需要考慮問題:

1. AFE部分的布線應盡量遵循Broadcom公司提供的參考PCB設計,差分線對走線盡量靠近、等長,并且保持在同一PCB走線層上。電感電容的擺放也應盡量對稱,接收電路、發射電路和混合電路部分應盡量隔離。

2. 由于ADSL的信號頻率比較高,AFE部分選用了較多NPO電容和繞線電感。不可因為物料成本隨便更改,否則ADSL性能會明顯下降。建議多采用插件NPO電容,這樣既可節省成本,又能保證性能。

3. 電源設計盡量改用成本低廉、性能穩定的電源方案。需要注意的是,外置線路驅動器對工作電源質量要求比較高,需要采用通過LDO轉換出來的電源,而避免使用DC/DC轉換器；另外,對輸出電流比較大的DC/DC芯片,建議加上擴流三極管。

4. 由于ADSL產品一般都是長時間不間斷工作,所以設計中應考慮產品的散熱,比如各部分的電源應盡量隔離,電源電路遠離主電路,并在模具上加多一些散熱孔等。

作者:程仕文

現場應用工程師

科通寬帶有限公司