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73K221AL-IP 发布时间 时间:2025/12/3 21:01:25 查看 阅读:25

73K221AL-IP是一款由Microchip Technology公司生产的单芯片、全双工10/100 Mbps以太网物理层收发器(PHY),专为满足工业级应用需求而设计。该器件集成了实现IEEE 802.3标准兼容的快速以太网通信所需的全部模拟和数字功能,支持在标准5类(Cat5)双绞线电缆上进行高速数据传输。73K221AL-IP采用紧凑型封装,具备高抗干扰能力和稳定性,适用于对可靠性和环境适应性要求较高的工业自动化、嵌入式网络设备、远程监控系统等场景。该芯片内置自适应均衡器、回声消除器和噪声抑制电路,能够在恶劣的电气环境中维持稳定的链路连接,并支持自动协商功能,可自动选择最佳的传输速率(10BASE-T或100BASE-TX)与双工模式(半双工或全双工)。此外,它还具备低功耗运行模式,在节能的同时保证网络唤醒能力。作为工业级产品,73K221AL-IP的工作温度范围通常为-40°C至+85°C,符合工业设备长期稳定运行的需求。其内部集成的信号变压器隔离层进一步提升了系统的共模抑制能力和安全性,减少了对外部元件的依赖,从而简化了PCB布局并降低了整体系统成本。

参数

型号:73K221AL-IP
  制造商:Microchip Technology
  产品类别:网络控制器 - 以太网 PHY
  接口类型:MII/RMII
  数据速率:10/100 Mbps
  协议标准:IEEE 802.3, IEEE 802.3u
  工作电压:3.3V ±10%
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装类型:LQFP-64
  是否集成变压器:是(带隔离屏障)
  支持双工模式:全双工/半双工
  自动协商支持:支持
  时钟源输入:25 MHz 或 50 MHz 外部晶振输入
  MAC接口类型:MII 和 RMII 可配置
  EMI/EMC性能:符合FCC Class B辐射限制
  功耗(典型值):待机模式 < 1W,正常运行约 1.5W

特性

73K221AL-IP以其高度集成化和卓越的信号完整性管理能力,在工业级以太网通信中表现出色。该芯片内置高性能模拟前端(AFE),包含完整的发送驱动器、接收放大器、自适应均衡器以及回声消除模块,这些组件协同工作,显著提升了在长距离或噪声干扰严重的双绞线链路上的数据接收可靠性。其自适应均衡技术能够实时调整频率响应,补偿由于电缆老化、阻抗失配或电磁干扰引起的信号衰减,确保即使在复杂的工厂环境中也能维持千兆级别的误码率性能。芯片支持IEEE 802.3u标准定义的100BASE-TX和10BASE-T操作模式,并通过自动协商机制与对端设备协商最优连接参数,包括速率、双工模式及流控设置,极大简化了网络部署过程。
  该器件提供灵活的介质独立接口(MII和RMII),便于与多种微控制器或FPGA进行无缝对接,尤其适合资源受限的嵌入式系统。RMII模式下仅需8根信号线即可完成数据通信,有效节省引脚资源和布板空间。为了提升系统能效,73K221AL-IP集成了高级电源管理功能,包括睡眠模式、待机模式和Link Down节能模式,可在无流量传输时自动降低功耗,同时保留链路检测能力,实现快速唤醒。此外,其片上集成的隔离变压器采用先进的磁耦合工艺,实现了高达1.5kV的隔离耐压,不仅满足工业安全规范要求,也避免了使用外部分立变压器所带来的体积增大和成本上升问题。
  在可靠性方面,73K221AL-IP经过严格的老化测试和ESD防护设计,HBM模型下的静电放电耐受能力达到±8kV接触放电水平,增强了现场使用的鲁棒性。芯片还支持LED状态指示输出,可用于实时监控链路活动、速度状态和数据收发情况,方便系统调试与维护。Microchip为其提供了完整的开发工具链支持,包括评估板、参考设计文档和驱动程序库,有助于加快产品上市进程。总体而言,73K221AL-IP是一款面向工业物联网和边缘计算节点的理想以太网物理层解决方案,兼顾性能、集成度与环境适应性。

应用

73K221AL-IP广泛应用于各类需要稳定、高效且具备强抗干扰能力的有线网络连接的工业与嵌入式系统中。典型应用场景包括工业自动化控制系统中的PLC(可编程逻辑控制器)、远程I/O模块、HMI(人机界面)设备以及电机驱动器等,这些设备通常部署在电磁环境复杂、温湿度变化剧烈的工厂车间内,对通信的实时性与可靠性有极高要求。该芯片也被用于智能电网终端设备,如配电自动化终端(DTU)、馈线终端单元(FTU)和智能电表集中器,支持SCADA系统实现远程数据采集与控制。在楼宇自动化领域,73K221AL-IP可用于HVAC(暖通空调)控制器、门禁管理系统和消防报警主机的网络接入模块,实现统一的IP化管理。
  此外,该器件适用于交通基础设施中的车载网关、列车通信单元和道路监控摄像头,保障长时间连续运行下的网络稳定性。在医疗设备方面,一些高端监护仪、医学影像设备的数据传输模块也会采用此类工业级PHY芯片,以确保患者数据的安全传输。由于其支持隔离型以太网接口,因此特别适合用于需要电气隔离以防止地环路干扰或提升人身安全的应用场合,例如工业传感器网关、隔离式串口服务器和RS-485转以太网转换器等。随着工业物联网(IIoT)的发展,越来越多的边缘计算设备和网关开始集成73K221AL-IP来构建可靠的本地网络接入层,实现设备间的互联互通与云端数据同步。

替代型号

LAN8720A
  KSZ8081RNA
  DP83848C

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