Schematic Critique: interfaccia Phy con RJ45 / Magnetics

Sto lavorando al mio primo grande disegno schematico e apprezzerei molto alcuni feedback sul lato analogico dell'interfaccia Ethernet 1000BASE-T. Sono principalmente preoccupato per la terminazione della linea analogica e per l'alimentazione isolata dei segnali analogici e del piano di massa separato. Questo è il lato analogico. Ho usato la stessa tensione di prelievo centrale dell'analogo phy e ho isolato il gnd usando un induttore a nucleo di ferrite.

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Ecco la potenza analogica nel PHY (abbastanza tappi di disaccoppiamento? Ho usato tanti tappi quanti i pin di alimentazione in ingresso):

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Sono un po 'preoccupato per il fatto che il phy (88e1111) non abbia un GND analogico dedicato, quindi suppongo che le uscite analogiche siano relative al gnd globale. Questo non rovina il mio isolamento di terra esterno al dispositivo?

Lo apprezzerei anche se potessi criticare il mio layout schematico, un cliente lo vedrà e voglio che sia perfetto!

ethernet schematics phy

— stanri
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La connessione single point del PHD analogico PHY verrà unita al resto del sistema GND sotto il tuo PHY nel layout. Se la ferrite L10 riesce a colmare la potenza analogica PHY molto vicino allo stesso punto, tanto meglio.

— Michael Karas,

Ricorda di verificare se il tuo PHY ha uscite in corrente o in tensione. Ad esempio, i PHY Micrel da 1 Gbit richiedono trasformatori progettati per uscite in corrente. Controlla anche se il tuo PHY non ha resistori da 49,9 ohm incorporati, perché la maggior parte dei PHY ora li ha.

— Socrate,

Puntelli per schemi piacevoli e leggibili.

— Connor Wolf,

Risposte:

Dov'è il trasformatore? Come viene eseguita esattamente la terminazione e quale impedenza deve essere dipende dai requisiti del PHY, che determinano una particolare configurazione del trasformatore. Poiché il trasformatore è parte integrante della terminazione, dobbiamo vederlo. Dovresti davvero mostrare tutto, dal PHY al jack RJ-45.

Le tue terminazioni sembrano corrette supponendo che questo PHY richieda trasformatori con rapporto 1: 1.
Hai davvero bisogno di terminare tutte e 4 le coppie? I dati Ethernet vengono trasmessi sui pin RJ-45 1,2 e 3,6. Le altre due coppie non vengono utilizzate per i dati ma potrebbero essere utilizzate per POE. Se hai intenzione di usare POE, sicuramente non vuoi i 100 Ω tra le coppie. In caso contrario, lasciarli galleggianti. Perché sono collegati al PHY? Esattamente quale tipo di Ethernet stai implementando qui?
Non mi piace davvero scollegare la terra PHY e la terra principale con un induttore, come fai con L9. Posso capire che vuoi mantenere la potenza / corrente di terra ad alta frequenza del PHY fuori dal piano di massa principale. Sembra che tu abbia isolato bene la potenza del PHY con L10 e cappucci di bypass C69-C74. Tutto quello che devi fare è collegare tutti i motivi PHY insieme, quindi assicurati che la rete abbia esattamente una connessione alla terra principale. Ciò mantiene locali le cattive correnti del circuito ad alta frequenza, ma fornisce comunque al PHY lo stesso riferimento 0V del resto della scheda. Con l'induttore che separa i motivi, il PHY essenzialmente non avrà lo stesso riferimento 0 V del resto del circuito alle alte frequenze. Non è quello che vuoi.

— Olin Lathrop
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1) RJ45 contiene magneti integrati. Ecco il foglio dati per il connettore. È progettato per 1 GBE. haloelectronics.com/pdf/fastjack-gigabit.pdf . 2) Ethernet è Ethernet da 1 Gb su doppino in rame. Utilizza tutte e 4 le coppie e ognuna funziona a 325 Mhz se ricordo bene. 3) Ho visto entrambi i casi, con piani gnd isolati e non isolati, non ero sicuro che isolare gnd fosse necessario (soprattutto perché il phy non ha un gnd analogico dedicato in ogni caso)

— Stan

+1 non accoppiare AGND e DGND attraverso un induttore, basta fare una topologia a stella nel layout

— vicatcu

@Stacey: ora noto che hai detto 1000BASE-T nella tua domanda, che in qualche modo non avevo notato prima. Scusate. Questo spiega le 4 coppie in uso. Per quanto riguarda il terreno, ci sono un numero sorprendente di cattive implementazioni là fuori. Rompere il terreno è raramente una buona idea, ma è importante mantenere localmente le correnti di circuito ad alta frequenza dei singoli chip. Ciò può essere ottenuto mediante un uso attento dei punti di alimentazione singola. A seconda del software, potrebbe essere necessario definire i motivi locali come reti separate, quindi collegarli con una parte "corta" che è solo rame sulla scheda.

— Olin Lathrop,

@olin: La prego di farmi sapere come il resistore pull down da 49,9ohm funge da resistore di terminazione parallelo? Inoltre, ho visto una scheda in cui la resistenza di pull up da 49,9 ohm serve da mezzo di terminazione parallela. Si prega di condividere le tue conoscenze al riguardo.

— VV Rao

@VVR: non vedo alcun resistore a discesa. 100 Ohm viene utilizzato per terminare ogni coppia, con quei 100 Ohm suddivisi in due resistori da 49,9 Ohm e quel rubinetto centrale CA accoppiato a terra.

— Olin Lathrop,

Guarda la scheda tecnica Intel 8257 Gig Phy per informazioni eccellenti sul layout PCB e informazioni sulla divisione del terreno. Doc. Intel n. 324990-007

— balestruccio
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È necessario parafrasare le sezioni pertinenti del documento.

— Matt Young,

Probabilmente hai un grave errore:

Se GND_PHY1 è la terra analogica, perché i condensatori di accoppiamento di terminazione (c9-c12) non sono collegati ad esso? (nello schema che hai mostrato sono collegati al suolo contrassegnati dal simbolo "messa a terra")

inoltre, i pin 10, SHA1 e SHA2 di U8 collegati insieme potrebbero essere collegati alla massa del telaio, se presente.

il pin VCC su u8 dovrebbe essere disaccoppiato dal condensatore 100nF sulla terra analogica. inoltre, è preferibilmente (ma non più economico) alimentarlo tramite un cordone induttore / ferrite in serie.

— alex
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