Diretrizes de layout de Ethernet

Estou trabalhando em um projeto Ethernet com alimentação DC e baixei muitas diretrizes de layout Ethernet de vários fornecedores com recomendações variadas. Eu li notas de aplicativos recomendando quase todas as posições possíveis do resistor de terminação, por exemplo. Colocação de resistores de terminação no PHY, no Magnetics, no TX no PHY e no RX no magnetismo, e vice-versa. Os mais populares parecem estar no PHY, e isso parece fazer mais sentido. A Ethernet usa pares diferenciais balanceados, que são tipicamente terminados nos extremos para filtrar qualquer ruído de modo comum injetado nas linhas de transmissão, e os traços RX / TX na placa constituem parte da linha de transmissão (estes estão sendo executados com impedância de 100 ohm). coincidir com a impedância do cabo CAT5).

A outra controvérsia aqui é o que fazer com o plano de terra. Se este não fosse um aplicativo com tomada DC, minha vida seria mais fácil. Muitas notas de aplicativos não recomendam um plano de aterramento sob as magnéticas (que são incorporadas ao conector RJ45 no meu caso) para evitar o acoplamento no plano de aterramento. Mas ... é exatamente isso que eu quero. Melhor acoplamento no plano de terra do que na antena de teste de conformidade! Um plano de aterramento sob o conector ajudará a fechar o gabinete de metal ao redor do restante do conector. Li pelo menos um exemplo de evidência anedótica na rede, alegando melhor desempenho de radiação com um plano de aterramento sólido em um aplicativo de tomada DC, em oposição a um plano Ethernet isolado e separado, amarrado com bonés. Então ... acho que vou manter um avião sólido sob o conector RJ45.

Alguns papéis também não recomendam planos sob os pares RX / TX. Não consigo me decidir sobre isso. Eu quero evitar o acoplamento de qualquer ruído de terra nos pares RX e TX, mas minha experiência parece ser qualquer divisão / abertura do plano de terra geralmente é baseada no pensamento do tipo hocus pocus, em vez da física do som.

Alguém aqui tem alguma experiência ou sugestão relacionada ao layout da Ethernet, especificamente com relação ao posicionamento do resistor de terminação RX / TX e se deve ou não usar um plano de aterramento sob o conector RJ45 (com magnetismo) e também nos pares TX / RX ? Todas as sugestões muito apreciadas.

Procure notas de aplicação para o seu PHY e magnéticos. O fabricante saberia melhor o que funciona com suas peças.

Geralmente, não há aterramento / energia ou roteamento sob o magnetismo e tente evitar o aterramento / energia nos pares TX / RX. Se você não conseguir rotear todo o traço sem um plano de aterramento / potência embaixo dele, deixe o avião embaixo dele. É pior se você fizer uma pausa no avião.

Para finalização, verifique com os fabricantes do PHY e magnéticos. Como você disse, existem alguns esquemas diferentes, o fabricante deve saber melhor sobre o dispositivo.

Seguimos o que descrevi acima no trabalho e não temos problemas com a Ethernet.

Meu entendimento é que você NÃO deve ter um plano de aterramento entre o RJ-45 e o XFMR devido à necessidade de isolamento elétrico. A Ethernet deve suportar 1500V (proteção contra raios). O XFMR é classificado para suportar 1500V (há um plano de terra dividido sob o XFRM entre o GND digital e o GND do chassi). O aterramento do chassi é retirado dos traços de Ethernet no lado do cabo para fluência / folga.

Outro motivo é que o XFMR possui um modo de estrangulamento comum para atenuar o ruído nos dois pares de diferenças (antes que o sinal saia da placa no cabo, o que faz uma ótima antena). Você não quer um plano de aterramento digital por baixo, porque os pares diff captam mais ruído e causam falhas

Aqui está a coisa difícil de entender. Em uma PCB, os traços diferenciais se acoplam principalmente ao plano de aterramento de referência e NÃO há muita rejeição de modo comum porque a diafonia não afeta os dois traços igualmente. A maior parte da corrente de retorno retorna no plano de referência.

Se um cabo de par trançado, os pares diferenciais têm um acoplamento próximo de 100% entre si e, portanto, têm uma rejeição em modo comum extremamente boa. A corrente de retorno para um rastreamento está no outro rastreamento e vice-versa.

Aqui está a minha solução final. O plano de aterramento digital é filtrado no conector DC. O plano não filtrado está ligado ao conector Ethernet e ao seu terra. Esperamos que isso mantenha o ESD fora do campo digital e ainda forneça um terreno agradável para o conector.

Acabei usando uma área de manutenção sob os pares TX e RX, para que não haja um plano de terra embaixo deles.

Os resistores de terminação TX e RX são colocados próximos ao PHY (neste caso, embutidos no PIC18F).