以太网:从 PHY 到磁性元件的距离

电器工程 以太网 磁学 物理
2022-01-27 16:18:39

我对以太网 PHY 和磁性元件的首选位置感到困惑。我认为一般来说,越接近越好。但随后 SMSC/Microchip 应用说明(http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562744.pdf)说:

SMSC 建议 LAN950x 与磁性元件之间的距离最小为 1.0”,最大为 3.0”。

令人困惑的是,在同一段的前面,人们可以阅读:

理想情况下,LAN 设备应尽可能靠近磁性元件放置。

我使用了 Microchip 出色的 LANcheck 服务,审查我的设计的专家还建议芯片和磁性元件之间至少间隔 1 英寸,以最大限度地减少 EMI。

我不明白为什么增加信号必须传播的距离会最大限度地减少EMI?

另外,一个相关的问题 - 我不明白以下原因:

为了最大限度地提高 ESD 性能,设计人员应考虑选择分立变压器而不是集成磁性/RJ45 模块。这可以简化路由并允许在以太网前端实现更大的分离,从而提高 ESD/敏感性性能。

直观地说,嵌入屏蔽 RJ45 模块内的磁性元件应该是比中间有迹线的分立元件更好的解决方案?

所以,总结一下:

  • 我应该尽量保持 PHY 和磁性元件之间的最小距离,还是应该尽可能靠近它们?
  • 使用“magjack”或单独的磁性和 RJ45 插孔更好吗?
1个回答
  • PHY 上的磁性元件的第一个目的是创建一个 BALUN(或将平衡线连接到不平衡 IC,反之亦然),这在整个信号带宽上显着提高了共模抑制比 CMRR。

  • 次要要求是阻抗匹配。

  • 第三个要求是通过提高 CMRR 来减少辐射的 CM 噪声。
  • 第四是对预期的 EM 场、ESD 等提供抗扰度。

    1. 当杂散共模磁场耦合到附近的不平衡线时,就达不到目的了。由于平方反比定律,在大约两倍磁芯尺寸之后的耦合可能足以实现足够的 CMRR,但信号和接地阻抗不平衡,使得路径较长使其暴露于其他噪声源,而不是从 CM 转换为差模由于不同阻抗的耦合不同。

    2. 与绝缘性更强的 LF 高 μ 铁氧体磁芯相比,100MHz 及更高频率范围内的磁芯往往是导电陶瓷混合物,并且还容易受到 ESD 的导电耦合的影响。