Ako spravne navrhnuť diferenciálny pár

[Dumitru]

Chcel by som sa spýtať skúsenejších, navrhujem pcb kde mam ethernet switch hotový modul s transformatormy niečo tohto typu ktorý sa na pcb zacvakne , na pcb budem k nemu tiež cez transformátory pripájať rôzne zariadenia. Kým na strane zariadení je mi jasne že to musím impedančne prispôsobiť (100Ω±10%) a použiť ground plane alebo power plane a ťahať ich differencialne .
Ale ako mam spravne ťahať vstupnú linku do ethernet switchu, videl som dva spôsoby
1.buď tam dali ground plane

alebo

2.úplné všetky signáli a zemy okrem ethernetovych signálov odtiaľ odstránili.

Pričom pri druhom spôsobe sa parametre differencialnej pary oproti tej čo je trasovaná nad ground plane, ako širka cestičky a rozostúp nezmenil takže určite nemala 100Ω.

Ide o to že z ethernet switchu idu len diff signály kým v prípade s ethernet periferiamy ktoré mam na pcb sa zem switcha spája s ground plane cez bob smith ukončenie . A ak sa ma VF signál vrátiť čo najkratšou cestou spať tak to ma opodstatnenie.

Vstupná linka však nemá zo žiadnou zemou na pcb žiadnu spojitosť preto neviem či tam ma ground plane opodstatnenie.
A samozrejme ak by tam ground plane nebol musia sa prepočítať parametre diff signalu aby bol impedančne prispôsobený prečo tomu tak nie je v prvom prípade nerozumiem.

[Cust]

Když jsem si kreslil diff vedení, dával jsem ho proti zemi. Když jsem potřeboval 100 Ω linku, tak jsem zatěžoval každý vodič proti zemi 50 Ω odporem. Pokud zem vynecháš, napočítáš linku tak, aby měla 100 Ω proti sobě.
Navíc tam uděláš chybu, jelikož si koupíš tišťák s jinou permitivitou než si počítal. Na těch krátkých vedeních to nebude až tak kritické. Pokud je to kritické, stejně budeš muset udělat par pokusů u daného výrobce s daným materiálem a měřit/měnit rozměry. Chce to ale testovat na dlouhých vedeních, aby se minimalizovala chyba měření.

[Cust]

Když jsem si kreslil diff vedení, dával jsem ho proti zemi. Když jsem potřeboval 100 Ω linku, tak jsem zatěžoval každý vodič proti zemi 50 Ω odporem. Pokud zem vynecháš, napočítáš linku tak, aby měla 100 Ω proti sobě.
Navíc tam uděláš chybu, jelikož si koupíš tišťák s jinou permitivitou než si počítal. Na těch krátkých vedeních to nebude až tak kritické. Pokud je to kritické, stejně budeš muset udělat par pokusů u daného výrobce s daným materiálem a měřit/měnit rozměry. Chce to ale testovat na dlouhých vedeních, aby se minimalizovala chyba měření.

[eleferner]

Ehm, neni potreba delat nejake pokusy naslepo. Hodne vyrobcu dnes za priplatek dela tzv. plosne spoje s rizenou impedanci. Poradi ti, jak na jejich substratu dosahnout tech 100 ohmu a pak to taky na kazdem vyrobenem panelu testuji. Realne se to dela tak, ze v technologickem okoli vyrobi testovaci obrazec a pak ho zmeri VF obvodovym analyzatorem.

Ale jinak souhlasim s Custem, ze na tech par cm je to skoro jedno. Zvlast pro Ethernet, ktery funguje malem i po zvonkovem dratu.

[HF_Tech]

Ještě nám řekni jakou chceš rychlost 100Mb/1Gb a jestli cheš použít 2 nebo 4 vrstvý DPS.

100Mb pokud nebudou spoje delší než asi 4cm a budou stejně dlouhé, tak nebude prakticky problém.
U 2 vrstvé desky je problém, že dráhy vycházejí nesmyslně široké.

[Dumitru]

Ahoj

Pcb bude 4 vrstvy

stack bude

signal - gnd - gnd - signal

pripadne

signal - gnd - power - signal

Switch podporuje 1Gb takže 4linky cestičky nebudú dlhšie ako 4-5cm

permitivitu do výpočtu zahrňujem tu pozerám na stránkach výrobcu napríklad JLCPCB ale pozeral som rôzne a hýbe sa okolo 4.1 - 4.6 i keby sa to menilo v tomto rozsahu stále sa viem udržať v 100Ω±10%

z výpočtu vyšlo : hrubka diff 0,2mm, vzdialenosť medzi signálmi v rámci jednej diff 0,1524mm, výška nad gnd 0,2mm, permitivita 4.4

Takže ak som vás správne pochopil rozlejem zem a ponad ňu budem trasovať signály aj keď ethernet signály nebudú mať žiadnu spojitosť s danou zemou.

[HF_Tech]

Vypočítal jsi to správně. Tu zem je potřeba vhodně prokovy spojit na straně čipu a trochu si pohlídat jak připojuješ kondenzátor, který je připojený u většiny čipů na střed oddělovacího trafa.
Tom rozlitou GND pod signálovými vodiči by neměly téct větší DC proudy, takže občas je potřeba udělat vykousnutí po stranách od signálových vodičů až k okraji desky.