Jak mogę poprawić tę różnicową parę Ethernet?

To mój pierwszy projekt Ethernet 100 Mbit / s (robię to, aby dowiedzieć się więcej o sygnałach różnicowych).

Zrobiłem dwie rzeczy, których nie wiem, czy są dobre czy złe w tym konkretnym przypadku.

Jednym z nich jest przejście pod transformatorem sygnałowym. Jest tylko nieznacznie na granicy, ale nie znalazłem innego sposobu, aby go trasować, bez użycia przelotek do zamiany pary.

Co myślisz? Lepiej byłoby użyć przelotek (i niedopasowania impedancji) lub trasy tak blisko cewki indukcyjnej?

Wypróbowałem też narzędzia różnicowe w KiCad i dopasowałem obie pary do tej samej długości (w przeciwnym razie jedna ścieżka jest około 6 mm dłuższa). Czy to dobra praktyka dla Ethernetu?

To jest teraz przechwytywanie PCB:

To jest schemat, którego używam. Wykorzystuje schemat referencyjny lan9512. Szczerze mówiąc, nie mam pojęcia o impedancji mojego projektu. Nie jestem pewien, czy muszę użyć 50 omów czy 100 omów.

Uwzględniam obliczenia impedancji dla dwustronnej płytki drukowanej, FR4 1,6 mm wysokości i 1,6 uncji miedzi (35 µm)

Jak widać, szerokość toru wynosi 0,8 mm !! - zdecydowanie za duży.

To jest wersja ostateczna. Ścieżka z odstępem 1,6 mm, odstęp 0,16 mm (minimum u mojego taniego dostawcy PCB).

Dziękuję wszystkim za tę cenną klasę mistrzowską. Przeczytam dużo o parach różnicowych.

Gdybym miał zasugerować, jak to zrobić, zaproponowałbym coś takiego:

O impedancji: wyraźnie potrzebujesz 100 Ohm różnicy, to jest to samo, co 50 Ohm pojedynczego drutu. Musisz użyć „kalkulatora impedancji” (na przykład: https://www.eeweb.com/toolbox/microstrip-impedance ). Grubość dielektryczna wynika z projektu płytki drukowanej. Grubość miedzi wynosi zwykle 35 μm, ma to niewielki wpływ na wyniki. Szerokość śledzenia i separacja śladu mają znaczenie dla projektów RF.

O dopasowaniu długości: nie jest to tak ważne, jak mogłoby się wydawać. Ethernet 100 MBit wykorzystuje szybkość transmisji symboli 125 MBaud / s, każdy symbol ma długość 8 ns. W porównaniu z tym, 10 mm inna długość trasowania wprowadza pochylenie (prędkość sygnałów w śladach miedzi jest mniej więcej połową prędkości światła) tylko 30 ps, ​​lub mniej niż 0,5%. Chociaż nieznacznie zmniejsza to margines, aby uzyskać błędy bitów w odbiorniku, wpływ jest znikomy.

Wolę skupić się na zapewnieniu (z grubsza) właściwej impedancji. Bez wybierania droższych obwodów drukowanych o kontrolowanej impedancji, najlepszą zasadą jest: odległość między dwoma śladami powinna być taka sama jak ich szerokość, a odległość do następnej warstwy gruntu powinna być nieco większa niż szerokość dwóch ścieżek. Np. 150um śladów, 150um szczeliny, 200-400um do warstwy gruntu (jak to typowo na 4 do 8 warstwowej płytce drukowanej).

Przy długościach i prędkościach, które zobaczy Twoja tablica, prawdopodobnie nie zrobi to dużej różnicy. Przy 100 Mb, czyli tylko 50 MHz szerokości pasma, ślady dopasowania długości zwykle nie stanowią problemu, dopóki różnica długości nie stanie się znaczącym ułamkiem długości fali (która przy 50 MHz wynosi 6 metrów, nawet 9-ta harmoniczna wciąż przekracza pół metra). Nie martwiłbym się tym.