Pautas de diseño de Ethernet

Estoy trabajando en un diseño de Ethernet alimentado por conector de CC y he descargado muchas pautas de diseño de Ethernet de muchos proveedores semi con diferentes recomendaciones. He leído notas de la aplicación que recomiendan casi todas las posiciones posibles de la resistencia de terminación, por ejemplo. Colocando resistencias de terminación en PHY, en Magnetics, TX en PHY y RX en magnetics, y viceversa. Los más populares parecen estar en el PHY, y esto parece tener más sentido. Ethernet utiliza pares diferenciales balanceados, que normalmente terminan en los extremos para filtrar cualquier ruido de modo común inyectado en las líneas de transmisión, y las trazas de RX/TX en la placa constituyen parte de la línea de transmisión (estas se ejecutan a una impedancia de 100 ohmios para coincidir con la impedancia del cable CAT5).

La otra controversia aquí es qué hacer con el plano de tierra. Si esta no fuera una aplicación alimentada por un conector de CC, mi vida sería más fácil. Muchas notas de la aplicación recomiendan que no haya un plano de tierra debajo de los imanes (que en mi caso están integrados en el conector RJ45) para evitar el acoplamiento en el plano de tierra. Pero... eso es exactamente lo que quiero. ¡Mejor acoplamiento en el plano de tierra que en la antena de prueba de conformidad! Un plano de tierra debajo del conector ayudará a cerrar la caja de metal alrededor del resto del conector. He leído al menos un ejemplo de evidencia anecdótica en la red que afirma un mejor rendimiento de radiación con un plano de tierra sólido en una aplicación de conector de CC en lugar de un plano Ethernet aislado separado atado con tapas. Así que... creo que voy a mantener un plano sólido debajo del conector RJ45.

Algunos periódicos también recomiendan ningún plano debajo de los pares RX/TX. No puedo decidirme sobre esto. Quiero evitar acoplar cualquier ruido de tierra en los pares RX y TX, pero mi experiencia parece ser que cualquier división / apertura del plano de tierra generalmente se basa en un pensamiento tipo hocus pocus en lugar de la física del sonido.

¿Alguien aquí tiene alguna experiencia o sugerencia relacionada con el diseño de Ethernet, específicamente con respecto a la ubicación de la resistencia de terminación RX / TX y si se debe usar o no un plano de tierra debajo del conector RJ45 (con imanes) así como debajo de los pares TX / RX? ? Cualquier sugerencia muy apreciada.

@Andrey Creo que esta es una buena respuesta. Le recomendaría que lo copie en una respuesta y elimine el comentario.

Respuestas (3)

Busque notas de aplicación para su PHY y magnetismo. El fabricante sabría mejor lo que funciona con sus piezas.

Por lo general, no hay conexión a tierra/alimentación o enrutamiento debajo de los imanes y trate de evitar la conexión a tierra/alimentación debajo de los pares TX/RX. Si no puede enrutar todo el trazado sin un plano de tierra/potencia debajo, deje el plano debajo. Es peor si te pasas un descanso en el avión.

Para la terminación, consulte con los fabricantes de PHY y magnetismo. Como dijiste, hay algunos esquemas diferentes, el fabricante debe conocer mejor su dispositivo.

Seguimos lo que describí anteriormente en el trabajo y no tenemos ningún problema con ethernet.

Tengo entendido que NO debe tener un plano de tierra entre el RJ-45 y el XFMR debido a la necesidad de aislamiento eléctrico. Se supone que Ethernet soporta 1500 V (protección contra rayos). El XFMR está clasificado para soportar 1500 V (hay un plano de tierra dividido debajo del XFRM entre la GND digital y la GND del chasis). La conexión a tierra del chasis se elimina de los rastros de Ethernet en el lado del cable para la fuga/despeje.

Otra razón es que el XFMR tiene un estrangulador de modo común para atenuar el ruido en ambos pares diferenciales (antes de que la señal salga de la placa al cable, lo que hace una gran antena). No desea un plano de tierra digital debajo porque los pares diferenciales captarán más ruido y harán que falle

Aquí está lo difícil de entender. En una PCB, las trazas diferenciales se acoplan principalmente al plano de tierra de referencia y NO hay mucho rechazo de modo común porque la diafonía no afecta a ambas trazas por igual. La mayor parte de la corriente de retorno regresa en el plano de referencia.

Si se trata de un cable de par trenzado, los pares diferenciales tienen un acoplamiento cercano al 100 % entre sí y, por lo tanto, tienen un rechazo de modo común extremadamente bueno. La corriente de retorno de una traza está en la otra traza y viceversa.

texto alternativo

Aquí está mi solución final. El plano de tierra digital se filtra en el conector de CC. El plano sin filtrar está vinculado al conector Ethernet y su tierra. Con suerte, esto mantendrá a ESD fuera del terreno digital y seguirá proporcionando un buen terreno para el conector.

Terminé usando un área de exclusión debajo de los pares TX y RX, por lo que no hay un plano de tierra debajo de ellos.

Las resistencias de terminación TX y RX se colocan cerca del PHY (integrado en el PIC18F en este caso).

Has estado usando el enrutador automático TopR, ¿no es así? ¡Ese programa es una locura!
Aquí no hay enrutador automático. Hice esto a mano en Eagle y me dejé llevar un poco por los trazos curvos.
Verifique la huella y el pin del conector Ethernet. Los pines 1 y 2 son TX, 3 y 6 son RX. Algo se ve extraño.
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