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Esempio di Design

Guida al Design PCB Ethernet

Progetta interfacce Ethernet 1G, 10G e 25G affidabili. Impara layout PHY, posizionamento magnetici e instradamento coppie differenziali per reti ad alta velocità.

Checklist Design Ethernet

  • Impedenza differenziale 100Ω (±10%)
  • Magnetici vicino a RJ45 (<25mm)
  • Terminazione Bob Smith per EMI
  • Protezione ESD lato linea
  • Abbinare pair entro 50 mils

Standard Ethernet

StandardVelocitàPairImpedenzaFrequenzaCavo
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

Linee Guida Layout Ethernet

Posizionamento PHY

  • • Posiziona PHY tra MAC e connettore
  • • Tracce MDI corte ai magnetici
  • • Separare alimentazioni analogiche e digitali
  • • Seguire le linee guida di layout del fornitore PHY

Magnetici e Connettore

  • • Usa magjack integrato quando possibile
  • • Trasformatori con presa centrale 1:1 o 1:2.5
  • • Induttanze di modo comune per EMI
  • • Schermare RJ45 a massa chassis

Coppie Differenziali

  • • 100Ω differenziale, 50Ω single-ended
  • • Mantieni pair strettamente accoppiati
  • • Abbina lunghezze entro ogni pair
  • • Evita di incrociare altri segnali ad alta velocità

Suggerimenti di Design per Velocità

Ethernet 1G (1000BASE-T)

  • FR-4 standard è sufficiente
  • Tutti e 4 i pair usati simultaneamente per TX/RX
  • Auto-MDIX gestisce il crossover
  • Cancellazione eco nel PHY compensa crosstalk

Ethernet 10G+

  • Considera materiale PCB a bassa perdita
  • Codifica PAM-16 per 10GBASE-T
  • Minimizzare perdita di ritorno al connettore
  • Maggiore dissipazione di potenza - progetto termico

FAQ

Dove devo posizionare i magnetici Ethernet?

Posiziona i magnetici il più vicino possibile al connettore RJ45 - tipicamente entro 25 mm. Questo minimizza la lunghezza delle tracce sul lato linea (esposto a ESD) e massimizza la soppressione EMI. Molti design utilizzano connettori magjack integrati che combinano RJ45 e magnetici in un unico modulo.

Qual è il requisito di impedenza per Ethernet?

Ethernet utilizza un'impedenza differenziale di 100Ω ±10% per tutte le velocità da 100 Mbps a 25 Gbps. Sia l'interfaccia MDI (PHY ai magnetici) che il cavo richiedono 100Ω. Utilizzare coppie differenziali strettamente accoppiate e mantenere impedenza consistente attraverso connettori e via.

Come instradare i segnali 10GBASE-T?

10GBASE-T utilizza tutti e 4 i pair con codifica PAM-16. Mantenere i pair strettamente accoppiati con impedenza di 100Ω. Abbinare le lunghezze dei pair entro 50 mils. Instradare direttamente da PHY a magnetici con via minime. Utilizzare riferimento di massa solido e considerare materiali a bassa perdita per tracce più lunghe.