Voy a enrutar el par diferencial de Ethernet en una placa de circuito impreso de cuatro capas que contiene la parte superior, los planos PWR, el plano GND y la acumulación inferior. Estos pares de diferencias se enrutarán en la capa superior.
Para mantener la impedancia, me gustaría usar un plano de potencia como referencia debajo de las señales, en lugar del plano GND, ya que proporciona mejores dimensiones para el enrutamiento (ancho y espaciado) en la calculadora del kit de herramientas de PCB. Pero me temo que incluso un plano de potencia continuo no proporcionará una referencia adecuada para esos pares diferenciales de Eth.
Esto se debe a que los voltajes de suministro de Ethernet Phy no son los mismos que los de la placa que estoy diseñando, son dos PCB diferentes. Pero comparten la red GND
Entonces, mi pregunta es: ¿hay alguna posibilidad de que un plano de potencia 3v3/1v8/5v pueda proporcionar una referencia válida para esas señales Ethernet MDI?
Si tiene suficiente desacoplamiento entre el plano de potencia y el plano GND, el plano de potencia ciertamente puede ser una referencia para las pistas de impedancia controlada.
El desacoplamiento está muy cerca de un cortocircuito a altas frecuencias, por lo que su señal no sabrá la diferencia entre GND y el plano de potencia.
Con desacoplamiento capacitivo entre planos de potencia y GND serán una buena referencia como GND. En principio sería "mejor" que el plano de potencia que elijas sea el que alimenta el Ethernet Phy, pero con abundante desacoplamiento y un potencial prácticamente nulo en alta frecuencia, no hay mucha diferencia. En cuanto a la descripción de los planos de PCB, utilizará una microstrip, no una stripline. Debe usar un mínimo de ecuaciones de diseño o una calculadora de línea de transmisión para igualar aproximadamente la impedancia característica.
Para microstrip, puede consultar, por ejemplo, https://www.microwaves101.com/calculators/1201-microstrip-calculator o https://chemandy.com/calculators/microstrip-transmission-line-calculator-hartley27.htm ; También hice una investigación hace algunos años relacionada con las diversas formulaciones para las ecuaciones de microstrip y su variabilidad: "La variabilidad de las fórmulas de microstrips como fuente de incertidumbre en las configuraciones de microondas" doi: 10.1016/j.measurement.2015.05.014
Para obtener información: para líneas de tira, puede consultar, por ejemplo, https://www.allaboutcircuits.com/tools/symmetric-stripline-impedance-calculator/ o https://www.microwaves101.com/calculators/1202-stripline-calculator
Este sitio https://www.eeweb.com/tools/edge-coupled-stripline-impedance/ tiene una amplia lista de calculadoras para muchas configuraciones, honestamente, ¡todo lo que se te ocurra!
Eche un vistazo al diseño de PCB de la placa de esta placa de evaluación de Microchip:
https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails/PartNO/EVB8720
Inspeccione los archivos Gerber de esa placa.
Notará que el plano GND interno en realidad está dividido en dos planos.
Además, inspeccione el grosor de las capas internas y mida el ancho de las pistas de Ethernet. La impedancia de esas pistas debe ser de 50 Ohm.
La respuesta a tu pregunta es:
Siempre que tenga una restricción de "pista de impedancia controlada", la acumulación de PCB debe diseñarse para cumplir con ese requisito y el resto de la electrónica se adapta a esa acumulación de PCB.
Hogar
keith
Arce