Ethernet: Abstand von PHY zu Magnetics

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Ich bin verwirrt über die bevorzugte Platzierung von Ethernet PHY und Magnetics. Ich dachte im Allgemeinen, je näher desto besser. Aber dann sagt SMSC / Microchip App Note ( http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562744.pdf ):

SMSC empfiehlt einen Abstand zwischen dem LAN950x und den Magneten von mindestens 1,0 Zoll und höchstens 3,0 Zoll.

Verwirrenderweise kann man früher im selben Absatz lesen:

Idealerweise sollte das LAN-Gerät dann so nah wie möglich an den Magneten platziert werden.

Ich habe den hervorragenden LANcheck-Service von Microchip genutzt, und der Experte, der mein Design überprüft hat, hat auch vorgeschlagen, dass ein Mindestabstand von 1 Zoll zwischen Chip und Magnetik empfohlen wird, um die EMI zu minimieren.

Ich verstehe nicht, warum eine Erhöhung der Entfernung, die die Signale zurücklegen müssen, jemals die EMI minimieren würde .

Auch eine verwandte Frage - Ich verstehe die Gründe für Folgendes nicht:

Um die ESD-Leistung zu maximieren, sollte der Entwickler in Betracht ziehen, einen diskreten Transformator anstelle eines integrierten Magnet- / RJ45-Moduls auszuwählen. Dies kann das Routing vereinfachen und eine größere Trennung im Ethernet-Frontend ermöglichen, um die ESD- / Suszeptibilitätsleistung zu verbessern.

Intuitiv sollten Magnetics, die in ein abgeschirmtes RJ45-Modul eingebettet sind, eine bessere Lösung sein als diskrete Komponenten mit Spuren dazwischen.

Um es zusammenzufassen:

  • sollte ich versuchen, einen Mindestabstand zwischen PHY und Magneten einzuhalten, oder sollten sie so nahe wie möglich platziert werden?
  • Ist es besser, einen "Magjack" oder separate Magnete und eine RJ45-Buchse zu verwenden?
ethernet magnetics phy Jan Rychter
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Ziffer 5.4 (5) macht, wie Sie sagen, überhaupt keinen Sinn. Ich habe Micrel PHYs verwendet und es wird immer empfohlen, den Abstand so kurz wie möglich zu halten, obwohl es andere Verfolgungsregeln gibt, um die TX- und RX-Paare getrennt zu halten. Ich habe Magjacks auch aus den von Ihnen vorgeschlagenen Gründen verwendet und hatte keine Probleme mit den EMV-Emissionen.
Steve G
Abschnitt 5.4.5: "Idealerweise sollte das LAN-Gerät dann so nah wie möglich an den Magneten platziert werden. Wenn dies nicht möglich ist ...". Nur wenn dies nicht direkt neben den Magneten möglich ist, sollten Sie die Trennung von 1 "in Betracht ziehen. Ich nehme an, die SMSC-Ingenieure müssen Tests durchgeführt haben, die eine erhöhte EMI aufgrund der Wechselwirkung zwischen Gerät und Magneten in mittlerer Entfernung zeigten, obwohl dies schwierig ist zu erkennen, was diese Interaktion ist.
Riorax

Antworten:

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  • Der erste Zweck der Magnetics auf PHY besteht darin, ein BALUN (oder eine Schnittstelle BALanced Line to UNbalanced IC und umgekehrt) zu erstellen. Dies verbessert das Common Mode Rejection Ratio CMRR über die gesamte Signalbandbreite erheblich.

  • Sekundäre Anforderungen sind für die Impedanzanpassung.

  • Die dritte Anforderung besteht darin, durch Verbesserung der CMRR das abgestrahlte CM-Rauschen zu reduzieren.

  • Viertens ist Immunität gegen erwartete EM-Felder, ESD usw.

    1. Wenn streunende Gleichtaktmagnetfelder an nahegelegene unsymmetrische Leitungen gekoppelt werden, wird der Zweck zunichte gemacht. Aufgrund des inversen Quadratgesetzes kann ein Koppeln nach etwa der doppelten Größe des Magnetkerns ausreichend sein, um ein angemessenes CMRR zu erreichen. Da es sich jedoch um ein unausgeglichenes Signal und Erdimpedanzen handelt, wird es auf dem langen Weg anderen Rauschquellen ausgesetzt, als es vom CM in den Differentialmodus umgewandelt wird aufgrund unterschiedlicher Kopplung unterschiedlicher Impedanzen.

    2. Magnetkerne im Bereich von 100 MHz und höher neigen dazu, eine leitfähige Keramikmischung zu sein und sind im Gegensatz zu den isolierenderen LF-Ferritkernen mit hohem Mu-Gehalt auch für eine leitende Kopplung von ESD anfällig.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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