Ich entwerfe derzeit eine 12-Lagen-Leiterplatte neu. Das einzige, womit ich noch zu kämpfen habe, ist das Routing des Ethernets.
Der Schichtaufbau ist wie folgt:
Ich habe viele Ethernet-Designrichtlinien gelesen, die meistens besagten, dass vorzugsweise die RJ45-, Ethernet-Magnetik- und Tx- und Rx-Leitungen eine Erdungssperre darunter haben sollten. Jetzt ist hier meine Verwirrung. Ich habe gerade dieses Papier gelesen: Ethernet Ground und es heißt es
Beim Entwurf von 4-Layer-Boards sollte die Masseebene auf Layer 4 vorhanden sein, vorausgesetzt, das Differenzialpaar wird auf Layer 1 geroutet. Bei 2-Layer-Boards kann sich die Masseebene auf Layer 2 befinden, der angrenzenden Schicht zu den TX- und RX-Signalpaaren . Unter den Magneten, dem RJ45-Stecker oder zwischen den Magneten und dem RJ45-Stecker darf unter keinen Umständen eine Erdungsebene vorhanden sein.
Ich finde den Teil "beim Entwerfen von 4-Layer-Boards sollte die Masseebene auf Schicht 4 (weiter entfernte Schichten?) existieren" und "unter keinen Umständen sollte eine Masseebene unter den Magneten, dem RJ45, existieren" sehr widersprüchlich und würde es lieben etwas Aufklärung.
TLDR-Fragen:
Wenn Sie die Regel befolgen, eine Bodenabsperrung um das Ethernet herum zu haben, muss diese Absperrung auf allen 12 Schichten liegen. Oder nur die nächsten angrenzenden Schichten?
PS: Es gibt einige verwandte Ethernet-Fragen zum Layout, zur Stackexchange-Frage , aber sie erfüllt nicht vollständig den "Warum" -Teil, an dem ich interessiert bin, und geht nicht auf das mehrschichtige Design ein.
Die Antwort lautet: Es spielt keine Rolle, wie Sie die Leitungen verlegen, wenn die Impedanz auf 100Ω gehalten wird .
Die in dem Dokument bereitgestellten Anforderungen könnten für eine Form von 100-Ω-Mikrostreifenleitung gut sein, aber es gibt mehr als eine Möglichkeit, ein Differenzialpaar mit einer Impedanz von 100 Ω herzustellen, einschließlich Möglichkeiten, dies zwischen Ebenen zu tun.
Hier finden Sie eine großartige Anleitung dazu:
Wie lege ich Leiterplattenspuren für eine bestimmte "Differenzimpedanz" an?
Wenn Sie die Regel befolgen, eine Bodenabsperrung um das Ethernet herum zu haben, muss diese Absperrung auf allen 12 Schichten liegen. Oder nur die nächsten angrenzenden Schichten?
Hängt von der Impedanz der Leitungen ab, was sie in dem Artikel vorhatten, werde ich nie erfahren. Das Platzieren der Erdungsschicht auf einer der äußeren Schichten in einer 4-Lagen-Platine schränkt meiner Meinung nach Ihre Möglichkeiten zum Routing von impedanzgesteuerten Signalen ein und zwingt Sie, eine innere Schicht (Schicht 3) für Signalspuren zu verwenden, die eine Masse daneben benötigen. Ich würde die Signalleitungen lieber auf Layer 1 legen, Masse auf Layer 2, Power/Signal/Ground Layer 3, Power/Signal Layer 4.
Ethernet-Signale sollten so geroutet werden, dass sie eine differentielle Impedanz von 100 Ohm haben. Dies kann durch die Verwendung unterschiedlicher Aufbauten erreicht werden, aber normalerweise grenzt die Schicht mit den differentiellen Leiterbahnen an eine Grundebenenschicht an, um die gewünschte Impedanz zu erreichen. Beim Trafo kommt es darauf an, ob es sich um einen diskreten Trafo handelt oder in eine RJ45-Buchse integriert ist. Bei diskreten Transformatoren wird empfohlen, die Erdungsebenen zwischen den beiden Seiten des Transformators zu trennen, um einen Weg für die Rauschkopplung zu verhindern. Es ist auch üblich, die Lücke zwischen Masse mit mehreren Kondensatoren zu überbrücken, falls sie benötigt werden. Bei Verwendung einer RJ45-Buchse mit integrierten Magneten ist eine separate Erdung nicht erforderlich oder erwünscht, was das Design vereinfacht.
Jasen