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Ejemplo de Diseño

Guía de Diseño PCB Ethernet

Diseñe interfaces Ethernet 1G, 10G y 25G confiables. Aprenda diseño PHY, colocación de magnéticos y enrutamiento de pares diferenciales para redes de alta velocidad.

Lista de Verificación Diseño Ethernet

  • Impedancia diferencial 100Ω (±10%)
  • Magnéticos cerca de RJ45 (<25mm)
  • Terminación Bob Smith para EMI
  • Protección ESD lado línea
  • Coincidir pares dentro 50 mils

Estándares Ethernet

EstándarVelocidadParesImpedanciaFrecuenciaCable
100BASE-TX100 Mbps2100Ω diff31.25 MHzCat5
1000BASE-T1 Gbps4100Ω diff62.5 MHzCat5e
2.5GBASE-T2.5 Gbps4100Ω diff100 MHzCat5e
5GBASE-T5 Gbps4100Ω diff200 MHzCat6
10GBASE-T10 Gbps4100Ω diff400 MHzCat6a
25GBASE-T25 Gbps4100Ω diff1 GHzCat8

Directrices de Diseño Ethernet

Colocación PHY

  • • Coloque PHY entre MAC y conector
  • • Pistas MDI cortas a magnéticos
  • • Separar fuentes analógicas y digitales
  • • Seguir directrices de diseño del proveedor PHY

Magnéticos y Conector

  • • Use magjack integrado cuando sea posible
  • • Transformadores con toma central 1:1 o 1:2.5
  • • Bobinas de modo común para EMI
  • • Blindaje RJ45 a tierra de chasis

Pares Diferenciales

  • • 100Ω diferencial, 50Ω single-ended
  • • Mantenga pares estrechamente acoplados
  • • Coincida longitudes dentro de cada par
  • • Evite cruzar otras señales de alta velocidad

Consejos de Diseño por Velocidad

Ethernet 1G (1000BASE-T)

  • FR-4 estándar es suficiente
  • Los 4 pares usados simultáneamente para TX/RX
  • Auto-MDIX maneja cruce
  • Cancelación de eco en PHY compensa crosstalk

Ethernet 10G+

  • Considere material PCB de baja pérdida
  • Codificación PAM-16 para 10GBASE-T
  • Minimizar pérdida de retorno en conector
  • Mayor disipación de potencia - diseño térmico

FAQ

¿Dónde debo colocar los magnéticos Ethernet?

Coloque los magnéticos lo más cerca posible del conector RJ45 - normalmente dentro de 25 mm. Esto minimiza la longitud de las pistas en el lado de línea (expuesto a ESD) y maximiza la supresión de EMI. Muchos diseños utilizan conectores magjack integrados que combinan RJ45 y magnéticos en un solo módulo.

¿Cuál es el requisito de impedancia para Ethernet?

Ethernet utiliza impedancia diferencial de 100Ω ±10% para todas las velocidades de 100 Mbps a 25 Gbps. Tanto la interfaz MDI (PHY a magnéticos) como el cable requieren 100Ω. Use pares diferenciales estrechamente acoplados y mantenga impedancia consistente a través de conectores y vías.

¿Cómo enrutar señales 10GBASE-T?

10GBASE-T utiliza los 4 pares con codificación PAM-16. Mantenga los pares estrechamente acoplados con impedancia de 100Ω. Coincida las longitudes de pares dentro de 50 mils. Enrute directamente desde PHY a magnéticos con vías mínimas. Use referencia de tierra sólida y considere materiales de baja pérdida para trazos más largos.