Buen diseño para magnéticos de Ethernet

Question

Estoy diseñando un PCB con Ethernet de 100 Mbps (SMSC LAN8710 Phy), un transformador magnético Pulse 1102FNL y el conector RJ45 [una MagJack no es una opción]. El transformador - probablemente como la mayoría - tiene 16 pines, con Rx en los pines 9/11 y Tx en 14/16 en el lado del RJ45. Aprecio que los pares diferenciales son importantes en relación al diseño, pero también están las conexiones a tierra central, con sus componentes de terminación asociados. ¿Es mejor mantener estas rutas directas a los pines del RJ45, incluso si están entre los pares diferenciales Tx/Rx, o priorizar los pares diferenciales y enrutar estas conexiones alrededor de los lados, etc? Gracias

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Entiendo que es difícil revisar una captura de pantalla, pero aquí hay un diseño revisado. La línea verde gruesa es la frontera entre la tierra del sistema y el chasis RJ45; el área verde punteada debajo de los transformadores es un área 'anulada' en el plano de tierra (no se extiende completamente hasta la parte superior de los transformadores porque el par diferencial de la derecha está pasando por debajo y alrededor). Los componentes 'Bob Smith' son R201/R204/R205/R206/C203.

Las pistas de la capa inferior (azul) que corren horizontalmente son de baja velocidad, conducen a algunos LEDs y a una derivación de baja corriente de los 3.3v.

Answer 1

La prioridad es optimizar la ruta de los pares tx y rx. Correr el par 3-6 mejor.

Supongo que el magnético tiene bobinas comunes incorporadas, entonces las terminaciones a los pares no utilizados no tienen mucho impacto. Por lo tanto, la ruta de eso tendría la prioridad más baja.

Utiliza trazas más gruesas para el nodo donde todas las terminaciones van al capacitor.

Recuerdo que Ethernet de 100Mbps tiene un ancho de banda de alrededor de 80MHz, por lo que la longitud de onda sobre una traza sería como de 2m. Las conexiones cortas no se comportan como líneas de transmisión y no es crítico obtener la impedancia exacta de la traza.

Answer 2

Puede considerar ubicar cada pista de señales diferenciales + y - lo más cerca posible entre sí. Enrutaria de manera diferente a como se muestra en la imagen, teniendo salidas centrales a través de una vía al circuito de terminación ubicado en el otro lado de la placa. También separaría las señales diferenciales de otras señales usando polígonos de GND. Hay otras mejores prácticas como separar planos de tierra debajo del transformador, manteniendo señales digitales como la actividad de LED tan lejos como sea posible del circuito PHY, pero es difícil aconsejar sin ver el diagrama del circuito.

También puede considerar usar un conector MagJack con transformador integrado.

Answer 3

Tienes una placa de 4 capas, ¿verdad? Si no, el ancho/espaciado de pista requerido hace que esto sea poco práctico; aunque una vez vi un concentrador USB 2.0 en una placa de 2 capas con un ancho/espaciado de pista de 1 mm en las rutas de señal.

Coloca el par TX en la capa inferior, sin otros componentes cerca. Por supuesto, control de impedancia. Mantén el par RX juntos también, en el lado superior. Conecta todos los demás componentes lo más cerca posible del transformador, no del conector.