Ethernet: Entfernung von PHY zu Magnetics

Ich bin verwirrt über die bevorzugte Platzierung von Ethernet PHY und Magnetics. Ich dachte generell, je näher desto besser. Aber dann sagt SMSC/Microchip App Note ( http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562744.pdf ):

SMSC empfiehlt einen Abstand zwischen dem LAN950x und den Magneten von mindestens 1,0 Zoll und höchstens 3,0 Zoll.

Verwirrenderweise kann man weiter vorne im selben Absatz lesen:

Idealerweise sollte das LAN-Gerät dann so nah wie möglich an den Magneten platziert werden.

Ich habe den hervorragenden LANcheck-Service von Microchip genutzt, und der Experte, der mein Design überprüft hat, schlug auch vor, dass ein Abstand von mindestens 1 Zoll zwischen dem Chip und den Magneten empfohlen wird, um EMI zu minimieren.

Ich verstehe nicht, warum eine Erhöhung der Entfernung, die die Signale zurücklegen müssen, jemals die EMI minimieren würde ?

Auch eine verwandte Frage - ich verstehe die Gründe für Folgendes nicht:

Um die ESD-Leistung zu maximieren, sollte der Designer erwägen, einen diskreten Transformator anstelle eines integrierten magnetischen/RJ45-Moduls auszuwählen. Dies kann das Routing vereinfachen und eine größere Trennung im Ethernet-Front-End ermöglichen, um die ESD-/Empfindlichkeitsleistung zu verbessern.

Intuitiv sollten Magnete, die in ein abgeschirmtes RJ45-Modul eingebettet sind, eine bessere Lösung sein als diskrete Komponenten mit Leiterbahnen dazwischen?

Also zusammenfassend:

  • Sollte ich versuchen, einen Mindestabstand zwischen dem PHY und den Magneten einzuhalten, oder sollten sie so nah wie möglich platziert werden?
  • Ist es besser, einen "Magjack" oder eine separate Magnet- und RJ45-Buchse zu verwenden?
Absatz 5.4 (5), wie Sie sagen, macht überhaupt keinen Sinn. Ich habe Micrel PHYs verwendet und die Empfehlung lautet immer, den Abstand so kurz wie möglich zu halten, obwohl es andere Tracking-Regeln gibt, um die TX- und RX-Paare getrennt zu halten. Ich habe auch Magjacks aus den von Ihnen vorgeschlagenen Gründen verwendet und hatte keine Probleme mit EMV-Emissionen.
Absatz 5.4.5: "Idealerweise sollte das LAN-Gerät dann so nah wie möglich an den Magneten platziert werden. Wenn dies nicht möglich ist ...". Also nur, wenn direkt neben den Magneten nicht möglich ist, dass Sie die Trennung von 1 in Betracht ziehen sollten. Ich nehme an, die SMSC-Ingenieure müssen Tests durchgeführt haben, die eine erhöhte EMI aufgrund der Wechselwirkung des Geräts und der Magneten in mittlerer Entfernung zeigten, obwohl es schwierig ist zu erkennen, was diese Wechselwirkung ist.

Antworten (1)

  • Der erste Zweck der Magnetik auf PHY ist die Schaffung eines BALUN (oder einer symmetrischen Schnittstelle zu einem unsymmetrischen IC und umgekehrt). Dies verbessert das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis CMRR erheblich über die gesamte Signalbandbreite.

  • Sekundäre Anforderungen sind für die Impedanzanpassung.

  • Dritte Anforderungen bestehen darin, durch Verbessern von CMRR abgestrahltes CM-Rauschen zu reduzieren.

  • Viertens ist die Bereitstellung von Immunität gegenüber erwarteten EM-Feldern, ESD usw.

    1. Wenn Gleichtakt-Streumagnetfelder mit nahe gelegenen unsymmetrischen Leitungen gekoppelt werden, wird der Zweck vereitelt. Aufgrund des umgekehrten Quadratgesetzes kann eine Kopplung nach etwa der doppelten Größe des Magnetkerns ausreichen, um ein angemessenes CMRR zu erreichen, aber da es sich um unsymmetrische Signal- und Masseimpedanzen handelt, ist der lange Pfad anderen Rauschquellen ausgesetzt, als von CM in den Differenzmodus umgewandelt zu werden aufgrund von Unterschieden in der Kopplung unterschiedlicher Impedanzen.

    2. Magnetkerne im Bereich von 100 MHz und höher neigen dazu, aus einer leitfähigen Keramikmischung zu bestehen und sind im Gegensatz zu den isolierenderen LF-Ferritkernen mit hohem Mu-Wert auch anfällig für eine leitfähige Kopplung von ESD.

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