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Exemplo de Design

Guia de Design PCB Ethernet

Projete interfaces Ethernet 1G, 10G e 25G confiáveis. Aprenda layout PHY, posicionamento de magnéticos e roteamento de pares diferenciais para redes de alta velocidade.

Lista de Verificação Design Ethernet

  • Impedância diferencial 100Ω (±10%)
  • Magnéticos perto de RJ45 (<25mm)
  • Terminação Bob Smith para EMI
  • Proteção ESD lado linha
  • Combinar pares dentro de 50 mils

Padrões Ethernet

PadrãoVelocidadeParesImpedânciaFrequênciaCabo
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

Diretrizes de Layout Ethernet

Posicionamento PHY

  • • Coloque PHY entre MAC e conector
  • • Traços MDI curtos para magnéticos
  • • Separar fontes analógicas e digitais
  • • Siga as diretrizes de layout do fornecedor PHY

Magnéticos e Conector

  • • Use magjack integrado quando possível
  • • Transformadores com derivação central 1:1 ou 1:2.5
  • • Bobinas de modo comum para EMI
  • • Blindagem RJ45 para terra do chassi

Pares Diferenciais

  • • 100Ω diferencial, 50Ω single-ended
  • • Mantenha pares fortemente acoplados
  • • Combine comprimentos dentro de cada par
  • • Evite cruzar outros sinais de alta velocidade

Dicas de Design por Velocidade

Ethernet 1G (1000BASE-T)

  • FR-4 padrão é suficiente
  • Todos os 4 pares usados simultaneamente para TX/RX
  • Auto-MDIX gerencia cruzamento
  • Cancelamento de eco no PHY compensa crosstalk

Ethernet 10G+

  • Considere material PCB de baixa perda
  • Codificação PAM-16 para 10GBASE-T
  • Minimizar perda de retorno no conector
  • Maior dissipação de potência - projeto térmico

FAQ

Onde devo colocar os magnéticos Ethernet?

Coloque os magnéticos o mais próximo possível do conector RJ45 - normalmente dentro de 25 mm. Isso minimiza o comprimento do traço no lado da linha (exposto a ESD) e maximiza a supressão de EMI. Muitos projetos usam conectores magjack integrados que combinam RJ45 e magnéticos em um único módulo.

Qual é o requisito de impedância para Ethernet?

Ethernet usa impedância diferencial de 100Ω ±10% para todas as velocidades de 100 Mbps a 25 Gbps. Tanto a interface MDI (PHY para magnéticos) quanto o cabo requerem 100Ω. Use pares diferenciais fortemente acoplados e mantenha impedância consistente através de conectores e vias.

Como rotear sinais 10GBASE-T?

10GBASE-T usa todos os 4 pares com codificação PAM-16. Mantenha os pares fortemente acoplados com impedância de 100Ω. Combine os comprimentos de pares dentro de 50 mils. Roteie diretamente do PHY para magnéticos com vias mínimas. Use referência de terra sólida e considere materiais de baixa perda para traços mais longos.