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Exemple de conception

Guide de conception PCB Ethernet

Concevez des interfaces Ethernet 1G, 10G et 25G fiables. Apprenez le layout PHY, le placement des magnétiques et le routage de paires différentielles pour les réseaux haute vitesse.

Liste de contrôle conception Ethernet

  • Impédance différentielle 100Ω (±10%)
  • Magnétiques près de RJ45 (<25mm)
  • Terminaison Bob Smith pour EMI
  • Protection ESD côté ligne
  • Correspondance longueur paires dans 50 mils

Normes Ethernet

NormeVitessePairesImpédanceFréquenceCâble
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

Directives de layout Ethernet

Placement PHY

  • • Placer le PHY entre MAC et connecteur
  • • Traces MDI courtes vers magnétiques
  • • Séparer alimentations analogique et numérique
  • • Suivre directives layout fournisseur PHY

Magnétiques et connecteur

  • • Utiliser magjack intégré si possible
  • • Transformateurs à prise centrale 1:1 ou 1:2.5
  • • Bobines de mode commun pour EMI
  • • Blindage RJ45 vers masse châssis

Paires différentielles

  • • 100Ω différentiel, 50Ω single-ended
  • • Maintenir paires étroitement couplées
  • • Faire correspondre longueurs dans chaque paire
  • • Éviter de croiser autres signaux haute vitesse

Conseils de conception par vitesse

Ethernet 1G (1000BASE-T)

  • FR-4 standard est suffisant
  • Les 4 paires utilisées simultanément pour TX/RX
  • Auto-MDIX gère le croisement
  • Annulation d'écho dans PHY compense crosstalk

Ethernet 10G+

  • Envisager matériau PCB à faible perte
  • Encodage PAM-16 pour 10GBASE-T
  • Minimiser perte de retour au connecteur
  • Dissipation thermique plus élevée - conception thermique

FAQ

Où placer les magnétiques Ethernet ?

Placez les magnétiques aussi près que possible du connecteur RJ45 - généralement dans les 25 mm. Cela minimise la longueur des traces côté ligne (exposée aux décharges électrostatiques) et maximise la suppression EMI. De nombreuses conceptions utilisent des connecteurs magjack intégrés combinant RJ45 et magnétiques dans un seul module.

Quelle est l'exigence d'impédance pour Ethernet ?

Ethernet utilise une impédance différentielle de 100Ω ±10% pour toutes les vitesses de 100 Mbps à 25 Gbps. L'interface MDI (PHY vers magnétiques) et le câble nécessitent tous deux 100Ω. Utilisez des paires différentielles étroitement couplées et maintenez une impédance cohérente à travers les connecteurs et les vias.

Comment router les signaux 10GBASE-T ?

10GBASE-T utilise les 4 paires avec encodage PAM-16. Maintenez les paires étroitement couplées avec impédance 100Ω. Faites correspondre les longueurs de paires dans les 50 mils. Routez directement du PHY aux magnétiques avec un minimum de vias. Utilisez une référence de masse solide et envisagez des matériaux à faible perte pour les traces plus longues.