Pautas de diseño de Ethernet

Estoy trabajando en un diseño de Ethernet alimentado por un conector de CC y he descargado muchas pautas de diseño de Ethernet de muchos vendedores semi con diferentes recomendaciones. He leído notas de aplicaciones que recomiendan casi todas las posiciones posibles de 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 generalmente terminan en los extremos para filtrar cualquier ruido de modo común inyectado en las líneas de transmisión, y las trazas RX / TX en el tablero constituyen parte de la línea de transmisión (se ejecutan a una impedancia de 100 ohmios a impedancia de cable CAT5).

La otra controversia aquí es qué hacer con el plano de tierra. Si no se tratara de una aplicación con conector DC, mi vida sería más fácil. Muchas notas de aplicaciones recomiendan que no haya plano de tierra debajo de los imanes (que están integrados en el conector RJ45 en mi caso) para evitar el acoplamiento al 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 carcasa metálica 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 de Ethernet aislado separado atado con tapas. Entonces ... creo que voy a mantener un avión sólido debajo del conector RJ45.

Algunos documentos también recomiendan ningún avión debajo de los pares RX / TX. No puedo decidir 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 el pensamiento de 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 colocación de la resistencia de terminación RX / TX y si 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.

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

Por lo general, no hay conexión a tierra / alimentación o enrutamiento bajo el magnetismo e intente evitar la conexión a tierra / alimentación bajo los pares TX / RX. Si no puede enrutar todo el trazado sin un plano de tierra / poder debajo de él, deje el avión debajo de él. Es peor si pasas un descanso en el avión.

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

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

Entiendo 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 1500V (protección contra rayos). El XFMR está clasificado para soportar 1500V (hay un plano de tierra dividido debajo del XFRM entre GND digital y GND del chasis). La tierra del chasis se separa de las trazas 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 de diferencias (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 de diferencias 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 retorna 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 para un rastreo está en el otro rastreo y viceversa.

Aquí está mi solución final. El plano digital de tierra se filtra en la toma de CC. El plano sin filtrar está atado a la toma de Ethernet y su tierra. Con suerte, esto mantendrá la ESD fuera de la tierra digital y seguirá proporcionando una buena tierra para el conector.

Terminé usando un área de mantenimiento 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).