Crítica esquemática: Interfaz Phy con RJ45/Magnética

Question

Estoy trabajando en mi primer diseño esquemático importante y realmente apreciaría algunos comentarios sobre el lado analógico de la interfaz Ethernet 1000BASE-T. Me preocupa sobre todo la terminación de la línea analógica y la alimentación aislada de las señales analógicas y el plano de tierra separado. Este es el lado analógico. He utilizado el mismo voltaje de la toma central que la entrada analógica del phy, y he aislado la tierra utilizando un inductor de núcleo de ferrita.

Aquí está la alimentación analógica en el PHY (¿son suficientes las tapas de desacoplamiento? Utilicé tantas tapas como pines de alimentación de entrada):

Me preocupa un poco el hecho de que el phy (88e1111) no tenga un GND analógico dedicado, por lo que asumiría que las salidas analógicas son relativas al gnd global. ¿No es esto un desastre para mi aislamiento de tierra externo al dispositivo?

¡También te agradecería si pudieras criticar mi diseño esquemático, un cliente va a ver esto y quiero que sea perfecto!

Answer 1

1. ¿Dónde está el transformador? Cómo se hace exactamente la terminación y qué impedancia debe tener es una función de los requisitos del PHY, que luego dictan una configuración particular del transformador. Dado que el transformador es parte integral de la terminación, necesitamos verlo. Deberías mostrar todo desde el PHY hasta el conector RJ-45.

   Tus terminaciones parecen correctas asumiendo que este PHY requiere transformadores con relación 1:1.

2. ¿Es realmente necesario terminar los 4 pares? Los datos de Ethernet se transportan por los pines RJ-45 1,2 y 3,6. Los otros dos pares no se utilizan para los datos, pero podría ser utilizado para POE. Si tiene la intención de utilizar POE entonces definitivamente no quiere los 100 Ω entre pares. Si no es así, simplemente déjalos flotando. ¿Por qué están conectados al PHY en absoluto? ¿Exactamente qué tipo de ethernet estás implementando aquí?

3. Realmente no me gusta desconectar la tierra del PHY y la tierra principal con un inductor, como haces con L9. Puedo entender que quieras mantener la corriente de alimentación/tierra de alta frecuencia del PHY fuera del plano de tierra principal. Parece que has aislado bien la alimentación del PHY con L10 y las tapas de bypass C69-C74. Todo lo que tienes que hacer es conectar todas las tierras del PHY juntas, y luego asegurarte de que la red tiene exactamente una conexión a la tierra principal. Eso mantiene las desagradables corrientes de bucle de alta frecuencia locales, pero sigue dando al PHY la misma referencia de 0V que el resto de la placa. Con el inductor separando las tierras, el PHY esencialmente no tendrá la misma referencia de 0V que el resto del circuito a altas frecuencias. Eso no es lo que quieres.

Answer 2

Mire la hoja de datos del Intel 8257 Gig Phy para obtener una excelente información sobre el diseño de la placa de circuito impreso y la división de la tierra. Documento Intel nº 324990-007

Answer 3

Probablemente tenga un grave error:

Si GND_PHY1 es la tierra analógica, ¿por qué los condensadores de acoplamiento de terminación (c9-c12) no están conectados a ella? (en el esquema que muestras están conectados a la tierra marcada con un símbolo de "puesta a tierra")

también, atados juntos los pines 10, SHA1 y SHA2 de U8 podrían conectarse a la tierra del chasis, si la hay.

el pin VCC en u8 debe ser desacoplado por un condensador de 100nF a la tierra analógica. además, es preferible (pero no más barato) alimentarlo a través de un inductor/perla de ferrita en serie.