Ethernet-Layout-Richtlinien

Ich arbeite an einem Ethernet-Design mit Gleichstromanschluss und habe viele Ethernet-Layout-Richtlinien von vielen Semi-Anbietern mit unterschiedlichen Empfehlungen heruntergeladen. Ich habe zum Beispiel App-Hinweise gelesen, in denen fast jede mögliche Position des Abschlusswiderstands empfohlen wird. Platzieren von Abschlusswiderständen am PHY, am Magnetics, dem TX am PHY und dem RX am Magnetics und umgekehrt. Die beliebtesten scheinen an der PHY zu sein, und dies scheint am sinnvollsten zu sein. Ethernet verwendet symmetrische differentielle Paare, die normalerweise an den Extremen terminiert sind, um Gleichtaktstörungen zu filtern, die in die Übertragungsleitungen eingespeist werden. Die RX / TX-Leiterbahnen auf der Platine bilden einen Teil der Übertragungsleitung (diese werden mit einer Impedanz von 100 Ohm betrieben) CAT5-Kabelimpedanz anpassen).

Die andere Kontroverse hier ist, was mit der Grundebene zu tun ist. Wenn dies keine App mit Gleichstromanschluss wäre, wäre mein Leben einfacher. In vielen App-Hinweisen wird empfohlen, unter den Magnetfeldern (die in meinem Fall in den RJ45-Stecker eingebaut sind) keine Masseebene zu verwenden, um eine Kopplung mit der Masseebene zu vermeiden. Aber ... genau das will ich. Besser in die Grundplatte einkoppeln als in die Konformitätsprüfantenne! Eine Erdungsebene unter der Buchse hilft dabei, das Metallgehäuse um den Rest des Steckverbinders herum zu schließen. Ich habe mindestens ein Beispiel von Einzelfällen im Netz gelesen, die eine bessere Strahlungsleistung mit einer festen Masseebene in einer DC-Buchsenanwendung im Gegensatz zu einer separaten isolierten Ethernet-Ebene mit Kappen behaupten. Also ... ich denke, ich werde ein solides Flugzeug unter der RJ45-Buchse halten.

Einige Papiere empfehlen auch kein Flugzeug unter den RX / TX-Paaren. Darüber kann ich mich nicht entscheiden. Ich möchte vermeiden, dass Grundrauschen in die RX- und TX-Paare eingekoppelt wird, aber meiner Erfahrung nach basiert das Teilen / Öffnen von Grundebenen normalerweise auf hokuspokusartigem Denken anstelle von Klangphysik.

Hat jemand hier irgendwelche Erfahrungen oder Vorschläge in Bezug auf das Ethernet-Layout, insbesondere in Bezug auf die Platzierung des RX / TX-Abschlusswiderstands und ob eine Erdungsebene unter dem RJ45-Steckverbinder (mit Magneten) sowie unter den TX / RX-Paaren verwendet werden soll? ? Anregungen sehr geschätzt.

Suchen Sie nach Anwendungshinweisen für Ihr PHY und Magnetics. Der Hersteller weiß am besten, was mit seinen Teilen funktioniert.

Im Allgemeinen gibt es unter den Magnetfeldern keine Erdung / Stromversorgung oder Führung, und versuchen Sie, Erdung / Stromversorgung unter den TX / RX-Paaren zu vermeiden. Wenn Sie die gesamte Strecke nicht ohne Boden- / Kraftflugzeug rollen können, lassen Sie das Flugzeug darunter. Es ist schlimmer, wenn Sie eine Pause im Flugzeug machen.

Wenden Sie sich zur Terminierung an die Hersteller des PHY und der Magnetics. Wie Sie sagten, gibt es ein paar verschiedene Schemata, die der Hersteller am besten über sein Gerät kennen sollte.

Wir folgen dem, was ich oben bei der Arbeit beschrieben habe und haben keine Probleme mit Ethernet.

Nach meinem Verständnis sollten Sie KEINE Massefläche zwischen RJ-45 und XFMR haben, da eine galvanische Trennung erforderlich ist. Ethernet soll 1500V (Blitzschutz) aushalten. Der XFMR ist für eine Spannungsfestigkeit von 1500 V ausgelegt (unter dem XFRM befindet sich eine geteilte Masseebene zwischen digitaler Masse und Gehäusemasse). Die Gehäusemasse wird kabelseitig von den Ethernet-Leiterbahnen entfernt, um Kriech- / Luftbewegungen zu vermeiden.

Ein weiterer Grund ist, dass der XFMR über eine Gleichtaktdrossel verfügt, die das Rauschen beider Diff-Paare dämpft (bevor das Signal von der Platine auf das Kabel geleitet wird, was eine großartige Antenne darstellt). Sie möchten keine digitale Grundebene darunter, da die Diff-Paare mehr Rauschen aufnehmen und Sie ausfallen lassen

Das ist schwer zu verstehen. Auf einer Leiterplatte werden differentielle Leiterbahnen hauptsächlich mit der Bezugsmasseebene gekoppelt, und es gibt NICHT viel Gleichtaktunterdrückung, da das Übersprechen beide Leiterbahnen nicht gleichermaßen beeinflusst. Der meiste Rückstrom fließt in die Referenzebene zurück.

Wenn es sich um ein Twisted-Pair-Kabel handelt, sind die Differenzpaare nahezu zu 100% miteinander gekoppelt und weisen daher eine äußerst gute Gleichtaktunterdrückung auf. Der Rückstrom für eine Spur ist auf der anderen Spur und umgekehrt.

Hier ist meine endgültige Lösung. Die digitale Masseebene wird an der DC-Buchse gefiltert. Die ungefilterte Ebene ist mit der Ethernet-Buchse und deren Masse verbunden. Dies wird hoffentlich ESD von der digitalen Masse fernhalten und dennoch eine schöne Masse für die Buchse liefern.

Am Ende habe ich einen Sperrbereich unter den TX- und RX-Paaren verwendet, sodass sich unter ihnen keine Masseebene befindet.

Die TX- und RX-Abschlusswiderstände befinden sich in der Nähe des PHY (in diesem Fall im PIC18F integriert).