Ich werde Ethernet-Differential-Par in einer vierschichtigen Leiterplatte routen, die Top-, PWR-Ebenen, GND-Ebene und Bottom-Stackup enthält. Diese Diff-Paare werden in der obersten Schicht geroutet.
Um die Impedanz beizubehalten, möchte ich anstelle der GND-Ebene eine Power-Ebene als Referenz unter den Signalen verwenden, da diese im PCB-Toolkit-Rechner bessere Abmessungen für das Routing (Breite und Abstand) bietet. Aber ich befürchte, dass selbst eine kontinuierliche Leistungsebene keine angemessene Referenz für diese Eth-Differentialpaare liefern wird.
Dies liegt daran, dass die Versorgungsspannungen des Ethernet-Phys nicht mit denen der Platine übereinstimmen, die ich entwerfe, es handelt sich um zwei verschiedene Leiterplatten. Aber sie teilen sich das GND-Netz
Meine Frage lautet also: Besteht die Möglichkeit, dass eine 3v3/1v8/5v-Stromversorgungsebene eine gültige Referenz für diese Ethernet-MDI-Signale liefern könnte?
Wenn Sie eine ausreichende Entkopplung zwischen der Powerplane und der GND-Plane haben, kann die Powerplane sicherlich eine Referenz für Spuren mit kontrollierter Impedanz sein.
Die Entkopplung kommt bei hohen Frequenzen einem Kurzschluss sehr nahe, sodass Ihr Signal den Unterschied zwischen GND und der Leistungsebene nicht kennt.
Mit kapazitiver Entkopplung zwischen Power Planes und GND sind sie eine gute Referenz wie GND. Grundsätzlich wäre es "besser", wenn die von Ihnen gewählte Stromversorgungsebene die Ethernet-Phy versorgen muss, aber mit reichlich Entkopplung und einem praktisch 0-Potential bei hoher Frequenz gibt es keinen großen Unterschied. Für die Beschreibung der Leiterplattenebenen verwenden Sie einen Mikrostreifen, keine Streifenleitung. Sie sollten ein Minimum an Entwurfsgleichungen oder einen Übertragungsleitungsrechner verwenden, um die charakteristische Impedanz ungefähr anzupassen.
Für Microstrip können Sie sich zB https://www.microwaves101.com/calculators/1201-microstrip-calculator oder https://chemandy.com/calculators/microstrip-transmission-line-calculator-hartley27.htm ansehen ; Ich habe vor einigen Jahren auch etwas über die verschiedenen Formulierungen für Mikrostreifengleichungen und ihre Variabilität geforscht: "Die Variabilität von Mikrostreifenformeln als Quelle der Unsicherheit in Mikrowellenaufbauten" doi: 10.1016 / j.measurement.2015.05.014
Zur Info: Für Striplines kann man sich zB https://www.allaboutcircuits.com/tools/symmetric-stripline-impedance-calculator/ oder https://www.microwaves101.com/calculators/1202-stripline-calculator anschauen
Diese Seite https://www.eeweb.com/tools/edge-coupled-stripline-impedance/ hat eine große Liste von Rechnern für viele Konfigurationen, ehrlich gesagt alles, was Sie sich vorstellen können!
Werfen Sie einen Blick auf das PCB-Layout dieses Evaluierungsboards von Microchip:
https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails/PartNO/EVB8720
Untersuchen Sie die Gerber-Dateien dieses Boards.
Sie werden feststellen, dass die interne GND-Ebene tatsächlich in zwei Ebenen aufgeteilt ist.
Überprüfen Sie auch die Dicke der Innenschichten und messen Sie die Breite der Ethernet-Leiterbahnen. Die Impedanz dieser Spuren muss 50 Ohm betragen.
Die Antwort auf Ihre Frage lautet:
Wann immer Sie die Einschränkung einer „kontrollierten Impedanzspur“ haben, muss der PCB-Stapel entworfen werden, um diese Anforderung zu erfüllen, und der Rest der Elektronik muss sich an diesen PCB-Stapel anpassen.
Feuerstelle
mkeith
Ahorn