Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Physical Layer Interface (PHY)

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Physical Layer Interface (PHY) im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Datenrate bis Versorgungsspannung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Physical Layer Interface (PHY) wird durch die Baugruppe aus Seriell-/Deserialisierer (SerDes) und Taktrückgewinnungseinheit (CDR) beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Hardwarekomponente, die die Funktionen der Bitübertragungsschicht einer Busschnittstelle implementiert und elektrische Signalisierung, Kodierung und Medienanbindung übernimmt.

Technische Definition

Das Physical Layer Interface (PHY) ist eine kritische Komponente innerhalb eines Bus-Interface-Controllers, die für die Implementierung der untersten Schicht (Schicht 1) des OSI-Modells verantwortlich ist. Es verwaltet die direkte elektrische oder optische Verbindung zum Übertragungsmedium und führt wesentliche Funktionen wie Signalmodulation/-demodulation, Leitungskodierung, Taktsynchronisation, Signalverstärkung und elektrisch-optische Wandlung (oder umgekehrt) aus. Es dient als Brücke zwischen der digitalen Logik des Controllers und den analogen Eigenschaften des physischen Netzwerks oder Busmediums. Das PHY empfängt parallele digitale Daten von der Media Access Control (MAC)-Schicht des Controllers. Es serialisiert diese Daten, wendet die geeignete Leitungskodierung an (z. B. Manchester, 8B/10B, PAM4) und moduliert sie in elektrische oder optische Signale, die für die Übertragung über das spezifische Medium (z. B. Kupferkabel, Glasfaser) geeignet sind. Beim Empfang führt es den umgekehrten Prozess aus: Es gewinnt den Takt aus dem eingehenden Signal zurück, entzerrt das Signal, um Kanalverluste zu kompensieren, demoduliert es, dekodiert den Leitungscode und deserialisiert die Daten zurück in ein paralleles Format für die MAC-Schicht. Typische Parameter umfassen Datenraten von 10 bis 1000 Mbit/s (IEEE 802.3), Versorgungsspannung von 3,3 V ±5%, mit -40 bis 85 °C angegebener Betriebstemperaturbereich, der modellspezifisch bestätigt werden muss, ESD-Festigkeit von ±8 kV (IEC 61000-4-2), Eingangsimpedanz von 100 Ω ±10% für Twisted Pair, Ausgangsspannungshub von 1,0 bis 2,0 V (differenziell), Jitter von ≤0,3 UI (Spitze-Spitze), Leistungsaufnahme von 0,5 bis 2,5 W, Gehäusetyp QFN-48 (JEDEC MS-026) und Betriebsfeuchtigkeit von 10 bis 90% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend (IEC 60068-2-78). Diese Werte sind Verzeichnisreferenzen und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Das PHY ist typischerweise in Keramik oder Kunststoff verpackt, mit Silizium für den integrierten Schaltkreis und Kupfer für Bonddrähte und Leiterbahnen. Es ist wichtig, modellspezifische Spezifikationen und Normen vor der Beschaffung oder dem Design mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten zu bestätigen.

Funktionsprinzip

Das PHY empfängt parallele digitale Daten von der Media Access Control (MAC)-Schicht des Controllers. Es serialisiert diese Daten, wendet die geeignete Leitungskodierung an (z. B. Manchester, 8B/10B, PAM4) und moduliert sie in elektrische oder optische Signale, die für die Übertragung über das spezifische Medium (z. B. Kupferkabel, Glasfaser) geeignet sind. Beim Empfang führt es den umgekehrten Prozess aus: Es gewinnt den Takt aus dem eingehenden Signal zurück, entzerrt das Signal, um Kanalverluste zu kompensieren, demoduliert es, dekodiert den Leitungscode und deserialisiert die Daten zurück in ein paralleles Format für die MAC-Schicht.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Datenrate10–1000 MbpsHigher rates require better signal integrityIEEE 802.3
Versorgungsspannung3.3 ±5% VExceeding range may damage IC
Betriebstemperatur-40–85 °COutside range may cause timing failures
ESD Festigkeit±8 kVHBM modelIEC 61000-4-2
Eingangsimpedanz100 ±10% ΩFor twisted pairIEEE 802.3
Ausgangsspannungshub1.0–2.0 VDifferentialIEEE 802.3
Jitter≤0.3 UIPeak-to-peakIEEE 802.3
Leistungsaufnahme0.5–2.5 WDepends on data rate
GehäusetypQFN-48Footprint 7×7 mmJEDEC MS-026
Betriebsfeuchte10–90 % RHNicht kondensierendIEC 60068-2-78

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Silizium (für integrierte Schaltkreise) Kupfer (für Bonding und Leiterbahnen) Keramik oder Kunststoff (für Gehäuse)

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Seriell-/Deserialisierer (SerDes)
    Wandelt parallele Daten vom MAC in einen Hochgeschwindigkeits-Seriendatenstrom für die Übertragung um und umgekehrt für den Empfang.
    Material: Silizium
  • Taktrückgewinnungseinheit (CDR)
    Extrahiert das Taktsignal aus dem eingehenden Datenstrom zur Synchronisierung des Empfängers.
    Material: Silizium
  • Leitungstreiber/Empfänger
    Verstärkt das Signal für die Übertragung auf das Medium und empfängt das schwache eingehende Signal.
    Material: Silizium mit Kupfer-Ausgangsstufen
  • Kodierer/Dekodierer
    Wendet Leitungskodierung (z.B. 8B/10B) an und entfernt sie für Gleichspannungsausgleich, Taktrückgewinnung und Fehlererkennung.
    Material: Silizium

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladung (ESD) über 2 kV HBM Gate-Oxid-Durchschlag in CMOS-Transistoren Integrierte ESD-Schutzdioden mit 0,5 Ω Reihenwiderstand und 5 pF Klemmkapazität
Gleichzeitiges Schaltrauschen, das 200 mV Ground-Bounce erzeugt Signalintegritätsdegradation unter 6 dB Augendiagrammöffnungsmarge On-Die-Entkopplungskondensatoren mit insgesamt 100 nF und kontrollierte Impedanz-Leiterplattenrouting bei 50 Ω ±10%

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0,8-3,3 V differenzielle Signalspannung, -40 bis +85°C Umgebungstemperatur, 10-1000 Mbps Datenrate
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Signalamplitude unter 0,4 Vpp differenziell, Sperrschichttemperatur über 125°C, Gleichtaktspannung über ±7 V
Elektromigration bei Stromdichten > 1×10⁶ A/cm², die zu Unterbrechungen führt, dielektrischer Durchschlag bei elektrischen Feldern > 10 MV/m, Latch-up ausgelöst durch Substratströme > 100 mA
Fertigungskontext
Physical Layer Interface (PHY) wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
voltage:1,8V-, 2,5V-, 3,3V-Versorgungsschienen mit ±10% Toleranz
data rate:10 Mbps bis 10 Gbps abhängig vom PHY-Typ (Ethernet, USB, PCIe usw.)
Betriebstemperatur:-40°C bis +85°C (Industriequalität), -40°C bis +125°C (Automobilqualität)
signal integrity:BER < 10^-12, Augendiagrammkonformität gemäß relevantem Standard
Montage- und Anwendungskompatibilität
Ethernet über verdrillte KupferpaareBackplane-LeiterplattenroutingGlasfaser über SFP-Module
Nicht geeignet: Hochspannungsindustrielle Motorsteuerungsumgebungen (>48V) ohne geeignete Isolierung
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Datenrate und Protokollstandard (z.B. 1GbE, USB 3.2, PCIe Gen4)
  • Übertragungsmediumcharakteristiken (Kabellänge, Dämpfung, Übersprechen)
  • Leistungsbudget und thermische Einschränkungen für die Zielanwendung

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Signaldegradation aufgrund von Kontaminierung der Steckverbinder
Ursache: Staub, Feuchtigkeit oder Korrosion, die sich auf physischen Steckverbindern ansammeln, den elektrischen Kontakt stören und zu intermittierendem oder vollständigem Signalverlust führen.
Thermische Ermüdung in Transceiver-Komponenten
Ursache: Wiederholte Heiz- und Kühlzyklen durch Leistungsschaltungen oder hohe Umgebungstemperaturen, die zu Lötstellenrissen, Materialausdehnungsunterschieden und schließlich elektrischem Ausfall führen.
Wartungsindikatoren
  • Intermittierende oder häufige Verbindungsabbrüche (blinkende gelbe/rote LED-Anzeigen an Netzwerkgeräten)
  • Ungewöhnlich hohe Bitfehlerraten (BER) oder CRC-Fehler, die in Netzwerküberwachungstools gemeldet werden
Technische Hinweise
  • Regelmäßige Reinigung von Glasfasersteckverbindern und Kupferkontakten mit zugelassenen Reinigungssets und Isopropylalkohol durchführen, um Kontaminationsansammlungen zu verhindern.
  • Ausreichende Belüftung und thermisches Management in Geräteracks sicherstellen; Umgebungstemperaturen überwachen und PHY-Geräte nicht in der Nähe von Wärmequellen platzieren, um thermische Belastung zu reduzieren.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
ISO/IEC 11801-1:2017 - Generische Verkabelung für KundenanlagenANSI/TIA-568.2-D - Symmetrische verdrillte Paar-Telekommunikationsverkabelung und -komponentenCE-Kennzeichnung gemäß EU-EMV-Richtlinie 2014/30/EU
Fertigungsgenauigkeit
  • Steckverbinder-Einfügedämpfung: +/-0,5 dB
  • Kabelimpedanz: 100Ω +/-15%
Qualitätsprüfung
  • Bitfehlerratentest (BERT)
  • Rückflussdämpfungsmessung

Hersteller von Physical Layer Interface (PHY)

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Welche Rolle spielt ein PHY in einem Bus-Interface-Controller?

Das PHY implementiert die Bitübertragungsschicht (Schicht 1) des OSI-Modells und übernimmt elektrische Signalisierung, Kodierung und Medienanbindung. Es wandelt digitale Daten von der MAC-Schicht in Signale um, die für das Übertragungsmedium geeignet sind, und umgekehrt.

Welche typischen Datenraten unterstützt ein PHY?

Laut Verzeichnisreferenz liegt der Datenratenbereich bei 10 bis 1000 Mbit/s, basierend auf IEEE 802.3. Die tatsächlich unterstützten Raten hängen jedoch vom spezifischen PHY-Modell ab und müssen mit dem Hersteller bestätigt werden.

Welche Normen sind für die PHY-Verifikation relevant?

Zu den aufgeführten Referenzen gehören IEEE 802.3 für Datenrate und Impedanz, IEC 61000-4-2 für ESD und JEDEC MS-026 für Gehäuse. IEC 60068-2-14 behandelt festgelegte Temperaturwechselprüfungen, nicht den Betriebstemperaturbereich des PHY. Referenzen belegen keine Produktkonformität; prüfen Sie das konkrete Modell.

Wie wähle ich ein PHY für meine Anwendung aus?

Berücksichtigen Sie die erforderliche Datenrate, Versorgungsspannung, Betriebstemperaturbereich, ESD-Festigkeit, Gehäusetyp und Leistungsaufnahme. Bestätigen Sie diese Parameter immer mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten für das spezifische Modell.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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