Conectando dois Ethernet PHY sem magnetismo?

Em um novo design (experimental), desejo conectar dois Ethernet PHY de 100 Mbit / s semelhantes ao LAN8270a , separados por alguns centímetros no mesmo PCB, com o mesmo plano de aterramento (mas com fontes de alimentação diferentes). Eu tenho a escolha de um dos meus PHY, mas o outro está incorporado em um IC PCIe para Ethernet ainda não especificado (talvez Gigabit, mas usado no modo 100 Mbit / s), e é fundamental que esse PHY pense que existe um conexão Ethernet de 100 Mbit / s de boa-fé .

Eu poderia usar o seguinte

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

mas eu gostaria de conseguir o mesmo sem o magnetismo, a fim de economizar em custos, comprar dores de cabeça e, se for possível, consumir energia.

Eu posso imaginar uma rede de RC, talvez tão simples quanto nesta nota , encontrada graças a uma pergunta semelhante ; ou talvez projetado com atenuação e passa-baixo, mas isso não imitará o fato de que, com magnéticos reais, quando há um pulso negativo no TX1P, há um pulso positivo no TX1M e RX2M. Não sei se isso impediria que alguns PHYs funcionassem normalmente.

Alguma coisa para sugerir que alguém está confiante funcionará para praticamente qualquer PHY por perto?

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• Intel AP-438: http://www.intel.com/content/dam/doc/application-note/8255x-fast-ethernet-controllers-without-magnetics-appl-note.pdf

• TI AN-1519: http://www.ti.com/lit/an/snla088a/snla088a.pdf

Ambos têm um exemplo de operação sem transformador em uma PCB, com um capacitor no lugar de um transformador. Nos casos em que você controla os dois lados do conector, apenas um capacitor na linha pode ser montado. Mas se você controla apenas um lado, é necessário colocar um capacitor dois, caso o outro lado não tenha nada ou tenha um transformador.

Eu tive que trabalhar em uma conexão de backplane 1000Base-KX, e seu problema é que esse padrão não é muito conhecido e você pode ter dificuldades para implementá-lo, ter informações sobre ele, etc.

No meu caso, eu precisava ter um padrão de osciloscópio para observar o sinal. Depois de alguns e-mails para a empresa do osciloscópio e poucas ligações, eu entendi que eu estava falando sobre o 1000Base-KX e não sobre o 1000Base-CX (Ethernet sobre Coaxial).

O 1000Base-KX foi "retro-implementado" no IEEE802.3 quando o 10GBase-KX foi criado. Portanto, o 1000Base-KX é um padrão derivado de 10G e oficialmente se torna um padrão IEEE anos após a adoção dos padrões Gigabit.

Além disso, o 1000Base-KX precisa apenas de 2 pares (Full-Duplex), mas a frequência de operação é de cerca de 1 Ghz, o que envolve problemas de integridade do sinal, onde o 1000Base-T e o 100Base-T (X) permanecem em 125MHz.

O que você realmente precisa é de uma variedade diferente de PHY, chamada "backplane phy". Esses são projetados especificamente para trabalhar com acoplamento capacitivo sobre traços de PCB.

O padrão relevante é chamado 802.3ap. Aqui está uma boa visão geral: ftp://ftp.t10.org/t10/document.05/05-214r1.pdf

Muitos PHYs modernos podem ser colocados no modo 1000Base-KX através de alguns ajustes na configuração.

Um PHY popular e de longa duração da variedade acima, que pode ser encontrado com freqüência em todos os tipos de placas de expansão, é o Marvel 88E1145: http://www.marvell.com/transceivers/assets/Marvell-Alaska-Quad-88E1141-45- GbE.pdf

Muitos controladores Ethernet integrados também oferecem suporte a este modo de operação (Intel como exemplo): http://www.intel.com/content/dam/doc/application-note/82545-82546-82571-82572-631xesb-632xesb-gbe -controllers-serdes-design-appl-note.pdf

Os transformadores estão lá para ajudar a correspondência de impedância a uma linha Ethernet RJ45; portanto, se você tiver certeza de que a impedância corresponde, você ficará bem, mesmo com dezenas de pés.

Letras pequenas

Os transformadores também protegem o silício das perturbações da linha que, de outra forma, poderiam matar o silício, portanto, esteja ciente disso. Eles também isolam galvanicamente os dois sistemas e impedem que os loops de terra passem correntes que podem causar baixa qualidade dos dados. Desde que você não precise ter um nível de CC na conexão (que geralmente é aproveitada através de uma torneira central do transformador) e você tenha os dois sistemas conectados através de capacitores, ele deve funcionar. Leia a folha de dados.

O Etherent usa vários tipos de códigos de linha para garantir que os dados transmitidos sejam balanceados em CC. 4b / 5b é o código de linha usado na Ethernet de 100 Mbit e depois é transmitido com a codificação MLT-3. O código 4b / 5b limita o número de zeros e uns que você pode obter em uma linha. Em seguida, o MLT-3 transmite três níveis de tensão diferentes, -1, 0 e +1. Uma transição representa 1 e nenhuma transição representa zero. Portanto, não importa se a linha está invertida ou não, pois as transições carregam as informações, não os níveis. Agora, é possível que alguns chips PHY não consigam acionar algo que não é um transformador; portanto, você pode ter um problema dependendo da conexão. Eu acho que isso só seria um problema se as saídas fossem coletor aberto em vez de push-pull. Você deve conseguir se livrar de um transformador.