Ethernet: distância do PHY ao magnetismo

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Estou confuso quanto ao posicionamento preferido de Ethernet PHY e magnéticos. Eu pensei que, em geral, quanto mais próximo, melhor. Mas a nota do aplicativo SMSC / Microchip ( http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562744.pdf ) diz:

A SMSC recomenda uma distância entre o LAN950x e a magnética de 1,0 ”no mínimo e 3,0” no máximo.

De maneira confusa, no início do mesmo parágrafo, pode-se ler:

Idealmente, o dispositivo LAN deve ser colocado o mais próximo possível do magnetismo.

Eu usei o excelente serviço LANcheck da Microchip e o especialista que revisou meu projeto também sugeriu que uma separação mínima de 1 "entre o chip e a magnética é sugerida para minimizar EMI.

Não entendo por que aumentar a distância que os sinais precisam percorrer minimizaria o EMI?

Além disso, uma pergunta relacionada - não entendo os motivos para o seguinte:

Para maximizar o desempenho de ESD, o projetista deve considerar a seleção de um transformador discreto, em vez de um módulo magnético / RJ45 integrado. Isso pode simplificar o roteamento e permitir uma maior separação no front end Ethernet para aprimorar o desempenho de ESD / suscetibilidade.

Intuitivamente, as magnéticas incorporadas dentro de um módulo RJ45 blindado devem ser uma solução melhor do que componentes discretos com traços entre elas?

Então, para resumir:

  • devo tentar manter uma distância mínima entre o PHY e o magnetismo ou eles devem ser colocados o mais próximo possível?
  • é melhor usar um "magjack" ou magnetismo separado e conector RJ45?
ethernet magnetics phy Jan Rychter
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O parágrafo 5.4 (5), como você diz, não faz nenhum sentido. Eu usei o PHY da Micrel e a recomendação é sempre manter a distância o mais curta possível, embora existam outras regras de rastreamento para manter os pares TX e RX separados. Também usei Magjacks pelos motivos sugeridos e não tive problemas com as emissões EMC.
Steve G
Parágrafo 5.4.5: "Idealmente, o dispositivo LAN deve ser colocado o mais próximo possível do magnetismo. Se isso não for possível ...". Portanto, somente se diretamente ao lado do magnetismo não for possível, você deve considerar a separação de 1 ". Suponho que os engenheiros do SMSC devem ter feito testes que mostraram EMI aumentado devido à interação do dispositivo e do magnetismo na distância intermediária, embora seja difícil para reconhecer o que é que a interação.
rioraxe

Respostas:

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  • O primeiro objetivo do magnetismo no PHY é criar um BALUN (ou interface de linha balanceada para IC desbalanceado e vice-versa). Isso melhora significativamente a taxa de rejeição do modo comum CMRR significativamente sobre a largura de banda total do sinal.

  • Os requisitos secundários são para correspondência de impedância.

  • Terceiros requisitos são, melhorando o CMRR é reduzir o ruído irradiado do CM.

  • O quarto é fornecer imunidade aos campos EM esperados, ESD etc.

    1. Quando campos magnéticos dispersos no modo comum são acoplados a linhas desequilibradas próximas, isso acaba com o objetivo. Devido à lei do inverso do quadrado, o par após o dobro do tamanho do núcleo magnético pode ser suficiente para atingir CMRR adequado, mas sendo impedâncias de sinal e terra desequilibradas, tornando o caminho longo o expõe a outras fontes de ruído que são convertidas de CM para o modo diferencial devido a diferenças no acoplamento de diferentes impedâncias.

    2. O núcleo magnético na faixa de 100MHz e acima tende a ser uma mistura cerâmica condutora e também suscetível ao acoplamento condutor de ESD, em oposição aos núcleos de ferrita de alta mu mais isolantes de LF.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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