Op 2025/10/12 861

BCM5221KPB Ethernet PHY: kenmerken, blokdiagram, toepassingen en gegevensblad

Als u werkt met 10/100 Mbps Ethernet-verbindingen, biedt de BCM5221KPB u een betrouwbare en efficiënte oplossing voor zowel twisted-pair- als glasvezelnetwerken.In deze handleiding leert u wat de BCM5221KPB is, hoe deze van binnen werkt en hoe u hem van stroom kunt voorzien en effectief kunt gebruiken.U ziet ook de belangrijkste kenmerken, specificaties, toepassingen en hoe deze zich verhoudt tot vergelijkbare onderdelen.Aan het einde begrijp je precies waarom en waar je deze PHY in je ontwerpen moet gebruiken.

Catalogus

Wat is de BCM5221KPB?

De BCM5221KPB is een single-channel 10/100 Mbps Ethernet Physical Layer Transceiver (PHY), ontwikkeld door Broadcom, ontworpen voor efficiënte gegevensoverdracht via twisted-pair- of glasvezelmedia.Het behoort tot de BCM5221-familie en integreert geavanceerde mixed-signal-technologie in een compact pakket, waardoor een betrouwbare werking over industriële temperatuurbereiken wordt geboden.Deze familie staat bekend om zijn energiezuinige architectuur en compatibiliteit met standaard Ethernet-interfaces, waardoor het een gevestigde keuze is op het gebied van netwerkontwerpen.

Op zoek naar BCM5221KPB?Neem contact met ons op om de huidige voorraad, levertijd en prijzen te controleren.

BCM5221KPB Ballout-diagram

Rij – Kol	Signaalnaam	Functiebeschrijving
A1	REGDVDD	Geregelde voedingsingang
A2	JTAG_EN	Schakelt de JTAG-testinterface in
A3	CRS/CRS_DV	Carrier Sense/Data Geldig signaal voor MII
A4	TXD1	Databit 1 verzenden
A5	TXD0	Databit 0 verzenden
A6	TXEN	Vrijgavesignaal verzenden
A7	TXER	Foutindicator verzenden
A8	RXER	Foutindicator ontvangen
B1	REF_CLK	Referentieklokingang
B2	OVDD	Uitgangsspanning voeding
B3	KOL	Botsingsdetectie (MII)
B4	TXD3	Databit 3 verzenden
B5	TXD2	Databit 2 verzenden
B6	TXC	Zendklok (MII)
B7	RXC	Ontvangstklok (MII)
B8	RXD0	Ontvang databit 0
C1	XTALO	Kristaloscillator-uitgang
C2	OVDD/NC	Uitgangsvoeding of niet aangesloten
C3	DVDD	Digitale kernvoeding
C4	PHYAD0 / FDX_LED#	PHY-adres bit 0 / Full-duplex LED (actief laag)
C5	DVDD	Digitale kernvoeding
C6	RXDV	Ontvang gegevens geldig
C7	OGND	Uitgangsaarde
C8	RXD1	Ontvang databit 1
D1	XTALI	Kristaloscillator-ingang
D2	RESET#	Actief-laag reset
D3	PHYAD2 / ACT_LED#	PHY-adres bit 2 / Activiteits-LED (actief laag)
D4	DGND	Digitale aarde
D5	PHYAD1 / COL_LED#	PHY-adres bit 1 / Botsings-LED (actief laag)
D6	DGND	Digitale aarde
D7	MDC	Beheergegevensklok
D8	RXD2	Ontvang databit 2
E1	XTALGND	Kristal grond
E2	PHYAD3 / PAUZE	PHY-adres bit 3 / PAUSE-ingang
E3	PHYAD4	PHY-adres bit 4
E4	TESTEN	Testinschakelpin
E5	OGND	Uitgangsaarde
E6	MDIO	Beheergegevens I/O
E7	OVDD	Uitgangsspanning voeding
E8	RXD3	Ontvang databit 3
F1	LOW_PWR	Energiebesparende modus ingeschakeld
F2	ENERGIE_DET	Energiedetectiesignaal
F3	MII_EN	MII-interface inschakelen
F4	AVDD	Analoge voeding
F5	AVDD	Analoge voeding
F6	F100TCK	100 Mbps testklok
F7	ANEN TRST#	Automatische onderhandeling inschakelen / JTAG-reset (actief laag)
F8	FDX	Indicator voor full-duplexmodus
G1	SD–	Differentiële paaringang (negatief)
G2	SD+	Differentiële paaringang (positief)
G3	BIASGND	Bias grond
G4	RD–	Ontvang differentieel paar (negatief)
G5	WL–	Differentieel paar verzenden (negatief)
G6	AGND	Analoge aarde
G7	XMTLED# / INTR# / FDXLED#	Zend-LED (actief laag) / Interrupt / Full-duplex LED (actief laag)
G8	SPDLED# / ADV_PAUSE# / TMS	Snelheids-LED (actief laag) / Geadverteerde pauze / JTAG TMS
H1	REGAVDD	Gereguleerde analoge voeding
H2	BIASVDD	Voorspanningsvoeding
H3	RDAC	Ontvang DAC-pin
H4	RD+	Differentieel paar ontvangen (positief)
H5	TD+	Differentieel paar verzenden (positief)
H6	AGND	Analoge aarde
H7	RCVLED# / ACTLED# / MDIX_DIS / TDO	Ontvangst-LED / Activiteits-LED / MDIX uitschakelen / JTAG TDO
H8	LNKLED# / MEDIA_CONV# / TDI	Link-LED / Mediaconvertermodus / JTAG TDI

BCM5221KPB-functies

• 10/100BASE-TX- en 100BASE-FX-mogelijkheden

BCM5221KPB ondersteunt IEEE 802.3u-compatibele 10BASE-T en 100BASE-TX Ethernet via twisted-pair (UTP) koperen bekabeling.Het ondersteunt ook 100BASE-FX-werking bij gebruik met externe glasvezelcomponenten, waardoor naadloze mediaconversie tussen koper en glasvezel mogelijk is zonder extra logica.

• PHY met één poort en laag vermogen

Het apparaat integreert één enkel zend- en ontvangstkanaal, waardoor het ideaal is voor compacte Ethernet-toepassingen met één poort.Het werkt op een voeding van 2,5 V of 3,3 V en verbruikt onder normale omstandigheden minder dan 275 mW, waardoor het energieverbruik van het systeem wordt verminderd.

• Geïntegreerde spanningsregelaar

BCM5221KPB bevat een on-chip-regelaar die werking vanaf één enkele voedingsspanning mogelijk maakt.Dit vereenvoudigt het ontwerp van de voeding en vermindert het aantal externe componenten dat op de printplaat nodig is.

• Geavanceerd energiebeheer

De PHY bevat energiedetectiecircuits die het apparaat automatisch uitschakelen als er geen signaal op de kabel aanwezig is.Het kan periodiek ontwaken met door de gebruiker gedefinieerde intervallen, waardoor het energieverbruik tijdens inactieve perioden wordt geminimaliseerd zonder de verbindingsfunctionaliteit te verliezen.

• Auto-MDIX-functionaliteit

Het beschikt over de Auto-MDIX-technologie van Broadcom, die automatisch straight-through- of crossover-kabels detecteert en corrigeert.Dit elimineert de noodzaak voor handmatige kabelselectie en vereenvoudigt de netwerkinstallatie en het onderhoud.

• Kabeldiagnostiek en monitoring

Het apparaat biedt ingebouwde diagnostiek om de kabellengte te schatten en het geluidsniveau aan te geven.Deze mogelijkheden zijn toegankelijk via interne registers, waardoor het systeem kabelintegriteitsmonitoring kan implementeren en de netwerkprestaties kan optimaliseren.

• Industrieel temperatuurbereik

BCM5221KPB ondersteunt een breed bedrijfstemperatuurbereik van –40 °C tot +85 °C.Dit maakt hem geschikt voor zowel commerciële als industriële toepassingen die stabiele prestaties vereisen in zware omstandigheden.

• IEEE 802.3u-naleving van MII/RMII

De transceiver voldoet volledig aan de IEEE 802.3u Fast Ethernet-standaard en ondersteunt zowel MII- als RMII-interfaces.Dit maakt flexibele connectiviteit mogelijk met een breed scala aan Ethernet MAC-controllers in embedded- en netwerktoepassingen.

• Ondersteuning voor JTAG grensscans

De chip bevat IEEE 1149.1 JTAG-testfuncties voor grensscans, die testen en diagnostiek op bordniveau vergemakkelijken.Dit verbetert de productieopbrengst en vereenvoudigt het debuggen tijdens de ontwikkeling en productie.

• Robuust ontwerp met CESD-bescherming

BCM5221KPB is ontworpen met verbeterde immuniteit tegen geladen elektrostatische ontladingen (CESD) en transiënten, waardoor een betrouwbare werking in elektrisch luidruchtige omgevingen wordt gegarandeerd.Deze robuustheid is waardevol in industriële of outdoor netwerkinstallaties.

• Achterwaartse compatibiliteit met BCM5201

BCM5221KPB is layout-compatibel met de oudere BCM5201-generatie, waardoor eenvoudige upgrades in bestaande ontwerpen mogelijk zijn.Deze compatibiliteit helpt de herontwerpinspanningen te verminderen en versnelt de migratie naar PHY-technologie met een lager vermogen.

• Hoog integratieniveau

Het apparaat integreert de equalizer, ADC, PLL, line driver, encoder/decoder en ondersteuningscircuits op één enkele chip.Dit minimaliseert het aantal externe componenten, verlaagt de stuklijstkosten en vereenvoudigt de PCB-indeling.

BCM5221 Blokdiagram

Het BCM5221-blokdiagram illustreert de interne functionele architectuur van de PHY en laat zien hoe analoge lijnsignalen worden omgezet in digitale gegevens en worden beheerd binnen het apparaat.Aan de linkerkant passeren de differentiële lijninterfaces (TD±, RD±, SD±) circuits zoals Auto-MDIX, ADC, Digital Adaptive Equalizer en klokherstelblokken, die zorgen voor nauwkeurige signaaldetectie en compensatie voor kabeleffecten.Deze verwerkte signalen worden vervolgens afgehandeld door de 10BASE-T- en 100BASE-X PCS-kernen en gekoppeld aan de MII-interface, die rechtstreeks verbinding maakt met de host-MAC voor gegevensoverdracht en -ontvangst.Extra modules zoals automatische onderhandeling, LED-drivers en MII-beheercontrole maken een naadloze netwerkconfiguratie, statusindicatie en besturing mogelijk, waardoor dit blokdiagram belangrijk is om te begrijpen hoe de BCM5221KPB betrouwbare, standaardconforme Ethernet-communicatie in netwerkproducten garandeert.

BCM5221 Stroomaansluitingen

Het stroomaansluitingsschema van de BCM5221 laat zien hoe de interne analoge en digitale secties van het apparaat op de juiste manier worden gevoed en ontkoppeld om een ​​stabiele werking te garanderen.Een enkele voeding van 3,3 V voedt de REGAVDD- en REGDVDD-pinnen, die op hun beurt gereguleerde spanningen leveren aan de AVDD- en DVDD-domeinen in de chip.Meerdere bypass-condensatoren (2,2 µF, 0,1 µF en 0,01 µF) zijn dicht bij de analoge en digitale voedingspinnen geplaatst om ruis over verschillende frequentiebereiken te filteren, waardoor de signaalintegriteit wordt verbeterd.Deze stroomvoorziening is belangrijk om schone analoge prestaties te behouden, digitale schakelruis te minimaliseren en betrouwbare snelle Ethernet-communicatie in de BCM5221KPB te garanderen.

BCM5221KPB-specificaties

Type	Parameter
Fabrikant	Avago Technologieën/Broadcom
Verpakking	Dienblad
Onderdeelstatus	Verouderd
Type	Zendontvanger
Protocol	Ethernet
Aantal stuurprogramma's/ontvangers	1/1
Spanning – voeding	2,5 V ~ 3,3 V
Bedrijfstemperatuur	–40 °C ~ 85 °C

BCM5221KPB-toepassingen

1. PCMCIA- en CardBus-netwerkinterfacekaarten

BCM5221KPB is ideaal voor gebruik in PCMCIA- en CardBus-netwerkinterfacekaarten, waarbij compacte afmetingen en een laag stroomverbruik belangrijk zijn.Het PHY-ontwerp met één poort en de geïntegreerde spanningsregelaar verminderen het aantal externe componenten, waardoor slankere netwerkkaartontwerpen mogelijk zijn.De ingebouwde Auto-MDIX en energiezuinige modi verbeteren de prestaties terwijl de complexiteit van het bord wordt geminimaliseerd.

2. LAN-op-moederbord geïntegreerde Ethernet-poorten

Het apparaat wordt doorgaans geïntegreerd in LAN-on-motherboard (LOM)-oplossingen voor desktop-pc's en embedded systemen.De naleving van de IEEE 802.3u-standaarden en ondersteuning voor zowel MII- als RMII-interfaces maken het eenvoudig om rechtstreeks verbinding te maken met Ethernet MAC-controllers.Dit maakt betrouwbare, snelle netwerkconnectiviteit mogelijk zonder de noodzaak van externe transceivermodules.

3. IP-telefoons (VoIP-telefoons)

BCM5221KPB biedt stabiele en energiezuinige Ethernet-connectiviteit voor IP- en VoIP-telefoons.Het lage energieverbruik en de intelligente uitschakelfuncties zijn nuttig voor het verminderen van het energieverbruik van altijd ingeschakelde communicatieapparaten.Auto-MDIX-ondersteuning vereenvoudigt de installatie, waardoor deze telefoons naadloos in verschillende netwerkconfiguraties kunnen werken.

4. Kabelmodems

De transceiver is zeer geschikt voor kabelmodems die betrouwbare 10/100 Mbps Ethernet-interfaces vereisen voor thuis- of commerciële breedbandtoegang.Dankzij het kleine formaat en het lage stroomverbruik is het eenvoudig te integreren in compacte modemontwerpen.Met kabeldiagnostiek en ruisindicatiefuncties zorgt het voor stabiele netwerkprestaties in omgevingen met variërende kabelkwaliteit.

5. Settopboxen en printservers

BCM5221KPB wordt vaak gebruikt in settopboxen en printservers, waar ruimte-efficiëntie en stabiele Ethernet-connectiviteit nodig zijn.Het ontwerp met één chip vermindert de PCB-complexiteit en levert tegelijkertijd betrouwbare Fast Ethernet-prestaties.Hierdoor kunnen OEM's compacte apparaten bouwen met ingebouwde netwerkmogelijkheden zonder de productiekosten te verhogen.

6. Draadloze toegangspunten en ingebouwde telecomapparatuur

De PHY wordt ook ingezet in draadloze toegangspunten en ingebedde telecomsystemen die bekabelde uplinkverbindingen vereisen.Het industriële temperatuurbereik en de robuuste CESD-bescherming zorgen voor een stabiele werking, zelfs in uitdagende netwerkomgevingen.Met flexibele interface-ondersteuning en intelligente voedingsfuncties kan het probleemloos worden geïntegreerd in zowel consumenten- als carrier-grade netwerkapparatuur.

BCM5221KPB Soortgelijke onderdelen

Specificatie	BCM5221KPB	BCM5221A3KPTG	BCM5221A4KPTGT	BCM5221A4KPTG	BCM5222KPF	BCM5221A4KMLG
Fabrikant	Broadcom	Broadcom	Broadcom	Broadcom	Broadcom	Broadcom
PHY-kanalen	1	1	1	1	2	1
Ethernet-standaard	10/100BASE-TX/FX	10/100BASE-TX/FX	10/100BASE-TX/FX	10/100BASE-TX/FX	10/100BASE-TX	10/100BASE-TX/FX
Interface	MII/RMII	MII/RMII	MII/RMII	MII/RMII	MII/RMII	MII/RMII
Pakkettype	BGA-64	TQFP-64	TQFP-64 (tape en haspel)	TQFP-64	TQFP-80	LQFP/MLF
Voeding	2,5V / 3,3V	2,5V / 3,3V	2,5V / 3,3V	2,5V / 3,3V	2,5V / 3,3V	2,5V / 3,3V
Stroomverbruik (typ.)	< 275 mW	< 275 mW	< 275 mW	< 275 mW	Iets hoger (dubbel)	< 275 mW
Auto-MDIX-ondersteuning	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
Aantal poorten / toepassing	Enkel, standaard PHY	Enkel, standaard PHY	Enkele, productieverpakking	Enkel, standaard PHY	Dubbele poort voor ontwerpen met meerdere poorten	Enkele, alternatieve verpakking
Gebruikscasus	Algemene Ethernet-transceiver	Inbouw PHY, vroege rev	SMT-assemblage met hoog volume	Standaard PHY-variant	Switches, routers, dual-port NIC	Alternatieve vormfactor / lay-outcompatibiliteit

BCM5221KPB Voordelen en nadelen

Voordelen

• Laag energieverbruik met intelligente energiebesparende modi

• Bediening met één voeding vereenvoudigt het stroomontwerp

• Hoge tolerantie voor temperatuur, spanningsvariatie en CESD

• Auto-MDIX en diagnostiek verbeteren de netwerkbetrouwbaarheid

• Beproefde, volwassen DSP-gebaseerde PHY-architectuur

Nadelen

• Beperkt tot 10/100 Mbps, geen Gigabit-ondersteuning

• Ontwerp met één poort niet ideaal voor systemen met meerdere poorten

• Oudere generatie met minder moderne PHY-functies

• Hoger actief vermogen dan nieuwere PHY's met ultralaag vermogen

• Een verouderde status kan de beschikbaarheid op lange termijn beïnvloeden

BCM5221KPB Afmetingen verpakking

Parameter	Symbool	Min	Typ	Max	Beschrijving
Lichaamsgrootte van pakket	A × B	7.9	8	8.1	Totale lengte en breedte van het BGA-pakket
Hoogte pakket	Z	1.3	1.4	1.5	Totale hoogte inclusief soldeerbolletjes
Balhoogte	P	–	0,8	–	Hart-op-hart afstand tussen aangrenzende soldeerballen
Diameter van de bal	D	0,41	0,46	0,51	Diameter van individuele soldeerballen
Bal hoogte	H	0,31	0,36	0,41	Hoogte van soldeerkogels vanaf zitvlak
Afstandshoogte	S	0,65	0,7	0,75	Afstand van zitvlak tot pakketlichaam
Balraster-array	–	–	8 × 8	–	Totale ballenmatrixopstelling (64 ballen)
Hoek van balkussen	–	–	A1	–	Pin 1 (A1) hoekreferentiemarkering
Rand naar eerste rij	E	–	1.2	–	Afstand van de verpakkingsrand tot de eerste rij ballen
Oriëntatie van de balindeling	–	–	Onderaanzicht	–	De balnummering volgt de A1-hoekoriëntatie

BCM5221KPB-fabrikant

De BCM5221KPB is vervaardigd door Broadcom Limited, een toonaangevend mondiaal halfgeleiderbedrijf dat bekend staat om het ontwerpen en leveren van een breed scala aan bedrade en draadloze communicatieoplossingen.Broadcom is gespecialiseerd in hoogwaardige netwerk-, breedband- en connectiviteitscomponenten die worden gebruikt in datacenters, telecommunicatie en consumentenelektronica.Met een lange geschiedenis in het produceren van betrouwbare Ethernet PHY-transceivers heeft Broadcom zichzelf gevestigd als een vertrouwde fabrikant voor industriële en commerciële netwerktoepassingen.

Conclusie

De BCM5221KPB levert een sterke balans tussen een laag energieverbruik, flexibele media-ondersteuning, een robuust ontwerp en bewezen DSP-gebaseerde prestaties voor 10/100 Mbps Ethernet-toepassingen.De geïntegreerde spanningsregelaar, Auto-MDIX-functionaliteit, kabeldiagnostiek en brede temperatuurtolerantie maken hem veelzijdig voor uiteenlopende omgevingen.Met ondersteuning voor MII/RMII-interfaces en achterwaartse compatibiliteit met eerdere PHY-generaties vereenvoudigt het systeemontwerp en upgrades.Hoewel het geen Gigabit-ondersteuning heeft en een oudere generatie vertegenwoordigt, houden de betrouwbaarheid en integratiefuncties het relevant voor veel embedded- en netwerkoplossingen.

Gegevensblad PDF

BCM5221KPB Gegevensbladen:

BCM5221 Productoverzicht.pdf