WybórZłącze RJ45 z wbudowaną magnetyką (MagJack / ICM)nigdy nie jest to tylko kwestia dopasowania prędkości ethernetu lub odcisku mechanicznego.
MagJack 1000BASE-T może mieć cztery kanały transformatora, prawidłową klasyfikację izolacji i pozornie zgodną powłokę pakietu, ale nadal powodować całkowitą awarię połączenia lubtrwałe uszkodzenie krzemudo nadajnika Ethernet PHY.
Powodem?topologia centralna, współczynnik obrotów transformatora, wewnętrzne zakończenie wspólnego trybu lub przypisanie pinów po stronie PCBnie odpowiadają wymogom PHY dotyczącym fizycznego interfejsu zależnego od średniej (MDI).
Jest to jedna z najczęstszych i najdroższych pułapek w projektowaniu wbudowanego sprzętu.
Nieprawidłowe założenie:"Czy ten MagJack obsługuje 1G?"- Nie."Czy ten wewnętrzny schemat magnetyczny
dopasować obwody MDI do mojego dokładnego PHY?
Niniejszy poradnik wyjaśnia, jak systematycznie dopasować RJ45 z zintegrowaną magnetyką do dowolnego nadajnika Ethernet bezpośrednio z schematycznych i sterowanych rysunków mechanicznych.
Szybka odpowiedź: 4-stopniowa zasada dopasowania PHY do MagJack
Aby wybrać kompatybilny zintegrowany gniazdek magnetyczny, zacznij odPrzewodnik ds. projektowania sprzętu producenta PHY, nie filtr parametryczny dystrybutora:
Określ architekturę sterownika PHY:Określ, czy nadajnik PHY jestTryb prądu(wymaga uprzedzenia mocy prądu stałego z centralnym napięciem) lubTryb napięcia(wymaga niezależnych kranów centralnych odłączonych od uziemienia).
Sprawdź topologię Centrum-Tap:Potwierdź, czy wtyki centralne po stronie PHY muszą być elektrycznie izolowane, wspólne lub podłączone zewnętrznie do szyny zasilania.
Potwierdź parametry magnetyczne:Zweryfikowanie współczynnika obrotowego (1CT:1CT±2%), minimalna induktancja otwartego obwodu (OCL)8 mAZbiór prądu stałego) i topologia końcówki po stronie kabla.
Wyłączony sygnał.Wykreśl pary różnicowe PHY poprzez wewnętrzne uzwojenia transformatora do konkretnych szpilów lutowniczych PCB, odróżniającPinów PCB (P1P10)zkontakty kablowe (J1J8).
Dlaczego nie wystarczy "kompatybilny z 1000BASE-T"
Zintegrowany gniazdek magnetyczny łączy siedem dyskretnych funkcji w jedną osłoniętą obudowę:
MagJack = łącznik RJ45 + transformatory izolacyjne + CMC + zakończenie Bob'a Smitha + osłona + diody LED + klawisze PoE
Podczas gdy ta integracja wykorzystuje ponad 50% powierzchni przedniego panelu PCB, obejmuje ona obwód analogowy wewnątrz plastiku i metalu."1x1, 1000BASE-T, Tab-Up, 1CT:1CT"Często charakteryzują się zasadniczo niekompatybilnymi obwodami wewnętrznymi:
Kandydat MagJack A (napęd)-Kompatybilny z trybem) Kandydat MagJack B (Aktualność-Tryb Dedykowany)PodstawowePoziom wtórnyPodstawowePoziom wtórny
P1 ───────) ) (─────── J1 P1 ─────) ) (─────── J1
) )1CT:1CT ( ())1CT:1CT ( (
P2 ───o───) ) (P2 ───o───) (
│ │
P3 ────────) ) (─────── J2 P3 ────) (─────── J2
(niezależny pin CT) (wewnętrznie skróconydoPozostałe CT!)
Wykorzystanie kandydata B na nowoczesnym nadajniku w trybie napięcia przełączy wszystkie cztery kanały różniczkowe przez wspólny wewnętrzny węzeł, powodując skrzyżowanie par krótkich obwodów, upuszczanie pakietów i przegrzanie.
1Architektura sterownika PHY w trybie prądu i napięcia
Podstawowym punktem kontroli elektrycznej jest określenie, w jaki sposób nadajnik PHY napędza pierwotne uzwojenie transformatora izolacyjnego.
Obecnie-DRYWER MODE PHY (np. TI DP83848, Mikrochip KSZ9031)
VDD (3.3V/ 2.5V)
│
[Ferrytowa koralika]
│
Działalność w zakresie ochrony środowiska-/Przeciwko /Tap w środek
▲
/Przepraszam.
│1:1│ TransformatorPodstawowe/Przepraszam.
▼
PHYOtwarte-Wynik drenażu (pulls)prąd doziemia)
Włókno-DRYWER MODE PHY (np. TI DP83867, Realtek RTL8211F, Mikrochip KSZ9131)
Sygnał GND
│
[0.1uF Odłączyć]
│
Działalność w zakresie ochrony środowiska-/Przeciwko /Tap w środek
▲
/Przepraszam.
│1:1│ TransformatorPodstawowe/Przepraszam.
▼
PHY CMOS Push-Kierowca (źródła)a takżezmywarkiprądbezpośrednio)
Typ A: sterowniki linii w trybie prądu
Zasada działania:Nadajnik wykorzystuje tranzystory z otwartym odpływem lub z otwartym kolektorem, które przesyłają stały prąd do ziemi.
Wymóg centralnego naciśnięcia:/Przeciąg centralny transformatora.musi być przymocowany do pozytywnej szyny napięcia prądu stałego(+3,3V,+2,5 V, lub+1,2 V) poprzez ferrytową wiertarkę do dostarczania prądu pracy do etapu wyjściowego.
Reprezentatywny krzemowy:Microchip/Micrel KSZ9031, starszy Realtek RTL8211E, starsze nadajniki Broadcom.
Typ B: sterowniki linii w trybie napięcia
Zasada działania:Nowoczesne niskoenergetyczne urządzenia PHY wykorzystują etapy CMOS push-pull, które bezpośrednio źródłem i zatopieniem napięć napędowych napędu różnicowego.
Wymóg centralnego naciśnięcia: Wypływ środkowy NIGDY nie powinien być podłączony do szyny zasilania prądem stałym (VDD).Podłączenie VDD do środkowego kranu tworzy martwy krótki przejście przez transformator winowanie w dolnej stronie wewnętrznego MOSFET, powodując natychmiastowe zniszczenie przepływu.
Jak zakończyć:Każda centralna kropka musi być odłączona niezależnie od siebie, aby sygnalizować ziemię poprzez dedykowany0.1 μFkondensator ceramiczny o niskim ESR.
Reprezentatywny krzemowy:Texas Instruments DP83867 / DP83869, Microchip KSZ9131, Realtek RTL8211F / RTL8211FS, Marvell Alaska 88E1512.
2. Sprawdź, czy wtyki PHY są niezależne
W architekturze gigabitów (1000BASE-T) MagJack zawiera cztery dyskretne kanały transformatorów (pary A, B, C, D).
Przy sprawdzaniu schematu kandydata, sprawdź, w jaki sposób te cztery centralne kranu po stronie PHY są wyprowadzane:
Konfiguracja centralnego naciśnięcia
Schematyczny wygląd
Zgodność z PHY
Cztery niezależne kranu
Wskaźniki P3, P5, P7, P9 osobno
Uniwersalne.Kompatybilny zarówno z PHY w trybie napięcia, jak i prądu.
Wpływ wody
Wszystkie 4 CT podłączone do 1 szpilki
Ograniczające.Wykorzystane tylko w przypadku, gdy PHY wyraźnie zezwala na przywiązanie centralnych kranów.
Wewnętrznie zakończone / powiązane z VCC
Wyroby z tworzyw sztucznych, z tworzyw sztucznych
Własność.Muszą być zgodne ze specyficznymi zapisami referencyjnymi PHY.
Złota zasada inżynierii:W przypadku nowoczesnych projektów o niskim zużyciu energii zawsze należy określić zintegrowany podnośnik zcztery niezależne, zewnętrznie dostępne szpilki PHY z środkowego zakrętu(takie jak standardowe konfiguracje wLINK-PP Magnetic RJ45 Jack seriiDaje to całkowitą swobodę routingu, aby odłączyć się od Ziemi lub przesunięcia do VDD.
3. Nie mylić PHY-strona i kabel-strona Centrum kranów
W Gigabit MagJack znajdują się centralne krany po obu stronach granicy izolacji.
[ Strona PHY ]Podstawowe] [ Izolacja galwaniczna ] [ Strona kabla (podstawowa) ]
Centrum Taps podłączonedo/ / Centrum podłączonedo:*PHY DCWładza(Aktualność-Tryb)*Bob Smith75-rezystory ohmowe* 0.1uF KondensatorydoGND* 1000pF/ 2kV Wysokie-Włókno napięcia*napięcie-Tryb ACzwroty *PoE Power Extraction Rail
/Phy-Side Center Taps: /Phy-Side Center Taps:Reguluj bieg transmisora i ścieżki powrotne.
Włókna na środku kabli:Interfejs z fizycznym kablem skręconych par.Sieć końcowa Bob Smith(cztery75ΩW projektach PoE, te kranu wydobywają lub wprowadzają prąd prądu stałego.
4. Zwraca współczynnik, OCL, i elektryczne granice
Nigdy nie traktuj parametrów magnetycznych jako ogólnych liczb.
SPECIFIKACJA LISTY KONTROLUJĄCYJNEGO NIEPRAWNIKOWIKA:
To musi być...1CT:1CTw ramach±2%(standard gigabitów)
[ Minimalna OCL ]350- Min.100kHz,100mVrms,Z 8mA DC Bias
[Hipot Rating]1500Vrmsdo 2250VDC (standardowy)lub 4000VAC (medyczny)2xMOPP)
1- Odwraca współczynnik tolerancji.
W przypadku 1000BASE-T wszystkie cztery kanały muszą zawierać1CT:1CTwspółczynnikJednakże cienkie marginesy zgodności wymagają tolerancji współczynnika obrotowego± 2%. Luźne tolerancje (± 5%) obniża straty zwrotne i zmienia napięcia różnicowe linii, nie spełniając testów zgodności warstwy fizycznej IEEE 802.3ab.
2. OCL w warunkach stronniczości prądu stałego
Arkusz danych zawierający wykaz"minimum 350 μH"Zmiany indukcyjności pod obciążeniem elektrycznym i cieplnym:
Wymagana norma: 350 μHminimalne w100 kHz,100 mV, z aktywnym8 mAWykorzystanie przesunięcia prądu stałego w całym zakresie temperatury pracy (-40°C do +85°Cdla klas przemysłowych).
Jeśli rdzeń nasyca się pod drobnymi prądami przesuniętymi kablem prądu stałego, jego indukcyjność spadnie poniżej350 μH, powodując zróżnicowanie linii wyjściowej i spadek cyklicznego łącza.
5. Mapę wyciągów z PHY do kabla (PCB Pin 1 Pułapka)
Na standardowej pasywnej gniazdce RJ45 szpilki PCB odpowiadają bezpośrednio kontaktom kabla od 1 do 8.
Na MagJack, pin PCB 1 prawie NIGDY nie łączy się bezpośrednio z kontaktem kabla 1.
+Wymagania w zakresie ochrony środowiska
|Typowy PIN Gigabit-Do-Mapy par|
+Wymagania w zakresie ochrony środowiska
|Kanał MDI kablowy|Kontakty RJ45|MagJack PHY Pin|Typowy lutownik|
| |(J-Pini, Parzenie się)|(Wspólna transmisja)|Zęby ogonowe|
+Wymagania w zakresie ochrony środowiska
|Kanał A (TRD0±)|Kontakty J1&J2|Tk/Rx para1 |Szpil P1&P2|
|Kanał B (TRD1±)|Kontakty J3&J6|Tk/Rx para2 |Szpilki P4&P5|
|Kanał C (TRD2±)|Kontakty J4&J5|Tk/Rx para3 |Szpilki P7&P8|
|Kanał D (TRD3±)|Kontakty J7&J8|Tk/Rx para4 |Szpilki P9&P10|
+Wymagania w zakresie ochrony środowiska
(Uwaga: Numerowanie wewnętrznych szpilów różni się w zależności od producenta. Zawsze śledź wewnętrzne linie schematyczne od szpilów lutowych PHY do kontaktów J-pin!)
Protokół systematycznego mapowania:
Wyciągnij nazwy PIN-ów PHY:Zarejestruj nazwy par różnicowych (TRD0±,TRD1±,TRD2±,TRD3±)).
Sprawdź schematyczne sterowanie:Wyśledź każdą parę poprzez owijania transformatora, aby potwierdzić, który pin PCB łączy się z którym kanałem różnicowym.
Sprawdź Numery Pinów Centrum-Tap:Zidentyfikuj wyznaczone węzły centralne na odcisku i upewnij się, że pasują do połączeń zasilania lub kondensatora odłączającego.
Potwierdź orientację widoku śladu:Sprawdź, czy rysunek przedstawiaZalecane układy PCB z widoku górnego (strona komponentu)lubStrona dolnaOdciski odbicia są główną przyczyną prototypów zero-link.
6Matryca zgodności PHY i MagJack w świecie rzeczywistym
Aby usprawnić proces wyboru, poniższa tabela koreluje standardowe w branży nadajniki Ethernet PHY z wymaganymi topologiami magnetycznymi:
PHY nadajnik
Sprzedawca
Architektura wyjściowa
Wymagane uprzedzenie centralne
Kompatybilna topologia LINK-PP
DP83867 / DP83869
Texas Instruments
Tryb napięcia
Niezależne CT odłączone od GND (0.1 μF)
4 niezależne CT,1CT:1CT
KSZ9031RNX
Mikrochip
Tryb prądu
Zatrzymaj się.+3,3V/+2,5 Vpoprzez Ferrite Bead
4 tomografii powiązane z VDD,1CT:1CT
KSZ9131RNX
Mikrochip
Tryb napięcia
Oddzielne kondensatory (0.1 μF) do Signal GND
4 niezależne CT,1CT:1CT
RTL8211F / FS
Realtek
Tryb napięcia
Oddzielne kondensatory (0.1 μF) do Signal GND
4 niezależne CT,1CT:1CT
88E1512 / 88E1111
Marvell (Alaska)
Tryb napięcia
Odłączone od GND poprzez oddzielne kondensatory
4 niezależne CT,1CT:1CT
DP83848 (10/100M)
Texas Instruments
Tryb prądu
Przekaż CT do+3,3V; odbiór CT do GND
Dwukanałowa asymetryczna stronniczość
7Rozwiązywanie problemów: Częste objawy awarii i przyczyny
Objawy
Podstawowa przyczyna
Co sprawdzić na schematce
Nie wykryto połączenia (martwy port)
Niezgodność strumienia środkowego
Sprawdź, czy centralny kran PHY w trybie napięcia został przypadkowo przywiązany do VDD lub pływał.
Połączenia 100 Mbps, ale 1 Gbps nie działa
Niepełne mapowanie kanału lub spadek OCL
Sprawdź kanały C i D (Piny J4/J5 i J7/J8); potwierdź, że OCL jest≥ 350 μHpod8 mAPrzysłowie.
Nadmiar ciepła PHY / przepływ
Prędkość prądu stałego
Potwierdzić, czy centralne klapy na sterowniku pch-pull są skrócone do VDD lub wewnętrznie skrócone razem.
Wysoki wskaźnik opuszczania pakietów pod obciążeniem
Brak Bob'a Smitha.
Sprawdź, czy krany centralne po stronie kabla są prawidłowo odłączone od podwozia poprzez75Ωa także1000 pFKapitanie.
Nieudane emisje promieniowania (CISPR 32)
Umiejscowienie choke w trybie wspólnym (CMC)
Upewnij się, że MagJack posiada wewnętrzne wstrzykiwacze w trybie wspólnym po stronie kabli transformatorów.
8. Dlaczego wybrać LINK-PP dla zweryfikowanej zgodności PHY
Zespoły inżynieryjne nie mogą sobie pozwolić na opóźnienia projektu spowodowane próbami i błędami.LINK-PPdostarcza wyczerpujący katalog gotowych do produkcji, w pełniWłącza magnetyczne RJ45zaprojektowane w celu dopasowania wszystkich głównych architektur referencyjnych PHY:
Wstępnie zatwierdzone wzory odniesienia PHY:MagJacks LINK-PP są zaprojektowane i przetestowane tak, aby dopasowywały się do tablic odniesienia zTexas Instruments, Microchip, Realtek, Marvell i Broadcom.
Odnośniki krzyżowe:Potrzeba opłacalnych odpowiedników dla dawnych części zPulse Electronics, Würth Elektronik, Bel Fuse lub Halo? LINK-PP zapewnia ekwiwalenty odcisku dla odcisku z identycznymi właściwościami elektrycznymi.
Instant CAD & 3D STEP Assets:Pobierz zweryfikowane schematy PDF, odciski DXF i modele 3D STEP bezpośrednio z naszego katalogu produktów, aby uzyskać natychmiastowe rozliczenie CAD i kontrole elektryczne.
100% badania fabryczne:Każda zintegrowana gniazda poddaje się automatycznym 100% testom współczynnika obrotowego, induktancji przecieku, parametrów otwartych/krótkich i izolacji Hipot przed pakowaniem.
Często zadawane pytania (FAQ)
P1: Czy mogę podłączyć wszystkie cztery centralne kranu Gigabit PHY?
A:Ogólnie rzecz biorąc,niePodczas gdy niektóre starsze PHY w trybie prądu umożliwiają połączenie centralnych kranów z wspólną szybą VDD, nowoczesne PHY w trybie napięcia wymagają ściśle niezależnych kranów centralnych.Krótkie połączenie tworzy sprzężenie między kanałami i nierównowagę impedancji wspólnego trybu..
P2: Co oznacza "1CT:1CT" na rysunku MagJack?
A:"1CT:1CT" oznacza nominalny współczynnik obrotów transformatora 1:1 zWciśnięcie do środka (CT)na zarówno pierwotnych (po stronie PHY) jak i wtórnych (po stronie kabla) uzwojeniach.Nie, nieNależy sprawdzić szczegółowy schemat.
P3: Czy zintegrowany MagJack określa funkcjonalność Auto-MDIX?
A:Auto-MDI/MDIX jest cyfrową funkcją przełączania wykonywaną przez nadajnik Ethernet PHY.całkowicie symetryczne kanały magnetyczne(identyczne współczynniki obrotowe, indukcyjność przecieku i parametry uduszenia we wszystkich parach) umożliwiające PHY bezproblemowe wymianę kanałów nadawczych i odbiorczych.
Wniosek: dopasować obwód, wyeliminować respiny
Złącze RJ45 z wbudowaną magnetyką nie jest bierną plastikową wtyczką; jest aktywnym przedłużeniem obwodu analogowego nadajnika PHY.
Do osiągnięcia sukcesu w pierwszym przejściu wymaga dopasowania wewnętrznego obwodu magnetycznego do dokładnej architektury sterownika PHY.
Architektura sterownika PHY Konfiguracja centralnego gniazda współczynnik obrotowy i OCL
Przed zamrożeniem schematów lub uwolnieniem plików Gerbera do produkcji płyt PCB,Usługa przeglądu technicznego LINK-PP.
Weź następny krok w projektowaniu:
Wykonaj przegląd potwierdzonych MagJacks:Przeglądaj nasz kompleksowy katalogZintegrowane złącza magnetyczne RJ45.
Poproś o bezpłatny przegląd schematyki PHY:Wyślij swój numer części PHY i zaproponowany odcisk MagJack do naszych inżynierów aplikacji do certyfikowanej kontroli zgodności w ciągu 24 godzin.
Pobierz modele CAD i 3D STEP:Uzyskaj dostęp do zweryfikowanych śladów Altium, KiCad i Eagle bezpośrednio na naszych stronach produktów.