Menghubungkan dua Ethernet PHY tanpa magnetis?

12

Dalam desain (sementara) baru saya ingin menghubungkan dua 100 Mbit / s Ethernet PHY mirip dengan LAN8270a , dipisahkan oleh beberapa inci pada PCB yang sama, dengan bidang tanah yang sama (tetapi catu daya yang berbeda). Saya memiliki pilihan salah satu PHY saya, tetapi yang lain tertanam dalam PCIe yang belum ditentukan untuk Ethernet IC (mungkin Gigabit tetapi digunakan dalam mode 100 Mbit / s), dan sangat penting bahwa PHY ini berpikir ada bona fide koneksi 100 Mbit / s Ethernet.

Saya bisa menggunakan yang berikut ini

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

tapi saya ingin mencapai hal yang sama tanpa magnet, untuk menghemat biaya, membeli sakit kepala, dan jika mungkin konsumsi daya.

Saya bisa membayangkan jaringan RC, mungkin sesederhana di appnote ini , ditemukan berkat pertanyaan serupa ; atau mungkin direkayasa dengan atenuasi dan lowpass, tetapi itu tidak akan meniru fakta bahwa dengan magnet nyata, ketika ada pulsa negatif pada TX1P, ada pulsa positif pada TX1M dan RX2M. Saya tidak yakin apakah itu akan mencegah beberapa PHY bekerja secara normal.

Adakah yang menunjukkan bahwa seseorang percaya diri akan bekerja untuk hampir semua PHY di sekitarnya?

ethernet

— fgrieu
sumber

1

Paling tidak, Anda dapat menghilangkan satu transformator di setiap jalur dari rangkaian yang Anda tunjukkan. Ada 1: 1 transformer ethernet yang memiliki keran tengah di kedua sisi.

— Olin Lathrop

1

@Olin Lathrop: Benar. Saya berharap saya telah menemukan transformator seperti itu di CircuitLab juga!

— fgrieu

3

Perhatikan bahwa ethernet memiliki jarak 1 meter yang diharapkan sebagai jarak minimum antar port (untuk PHY standar) dan Anda mungkin perlu memuat interkoneksi secara kapasitif untuk mencapai jarak yang setara secara elektrik. Ini menggigit saya pada proyek beberapa tahun yang lalu.

— Peter Smith

8

Anda mungkin tertarik dengan Catatan Aplikasi ini tentang aplikasi ethernet transformerless / magnetic-less

Mereka berdua memiliki contoh operasi transformerless pada PCB, dengan kapasitor sebagai pengganti transformator. Dalam kasus di mana Anda mengontrol kedua sisi konektor, hanya satu kapasitor di jalur yang dapat dipasang. Tetapi jika Anda mengontrol hanya satu sisi Anda harus meletakkan kapasitor dua, kalau-kalau sisi lain tidak memiliki apa-apa atau memiliki transformator.

Saya harus bekerja pada koneksi backplane 1000Base-KX, dan masalahnya adalah standar ini tidak terlalu terkenal dan Anda dapat mengalami kesulitan untuk mengimplementasikannya, memiliki informasi tentang itu, dll.

Dalam kasus saya, saya perlu memiliki pola osiloskop untuk mengamati sinyal. Setelah beberapa email ke perusahaan osiloskop dan beberapa panggilan telepon saya membuat mereka mengerti bahwa saya berbicara tentang 1000Base-KX dan bukan 1000Base-CX (Ethernet over Coax).

1000Base-KX "diimplementasikan retro" di IEEE802.3 ketika 10GBase-KX dibuat. Jadi 1000Base-KX adalah standar yang berasal dari 10G dan secara resmi menjadi standar IEEE bertahun-tahun setelah penerapan standar Gigabit.

Juga 1000Base-KX hanya perlu 2 pasang (Dupleks-Penuh) tetapi frekuensi operasinya sekitar 1GHz yang melibatkan masalah integritas sinyal di mana 1000Base-T dan 100Base-T (X) tetap pada 125MHz.

— zeqL
sumber

Faktanya adalah aplikasi transformerless cukup langka dan tidak didokumentasikan dengan sangat baik. Setiap vendor memiliki implementasinya sendiri, seperti yang ditunjukkan oleh AN ini. Anda harus menemukan PHY yang terkait erat dengan PHY-nya dan menemukan AN tentang aplikasi transformerless dari vendor IC. Tetapi tanpa informasi, hal terbaik adalah implementasi praktis dan pengujian dengan nilai kapasitor dan resistor yang berbeda.

— zeqL

1

Referensi langsung! Catatan: Saya khawatir Intel AP-438 Gambar 1 mungkin tidak bekerja dengan cukup banyak PHY, karena tidak ada pull-up garis TX ke Vcc, secara radikal memodifikasi biasing DC. TI AN-1519 Gambar 5 memiliki bias DC (pada kedua Tx dan Rx), dan (dikombinasikan dengan Gambar 10 C) nampaknya sesuai dengan kebutuhan saya; pada dasarnya transmormer diganti dengan 4 caps. [posting ulang dengan koreksi]

— fgrieu

1

Walaupun saya setuju bahwa operasi "transformerless" kurang standar / didokumentasikan dari yang seharusnya, jarang hari ini (dengan semua sistem blade di sekitarnya, baik itu peralatan industri berbasis ATCA / uTCA atau server blade Dell / HP / siapa pun server acak) rak).

— oakad

5

Yang Anda perlukan adalah variasi PHY yang berbeda, yang disebut "backplane phy". Mereka dirancang khusus untuk bekerja dengan kopling kapasitif di atas jejak PCB.

Standar yang relevan disebut 802.3ap. Berikut ini ikhtisar yang bagus: ftp://ftp.t10.org/t10/document.05/05-214r1.pdf

Banyak PHY modern dapat dimasukkan ke mode 1000Base-KX melalui sedikit penyesuaian konfigurasi.

Satu PHY lama yang sedang berjalan dan populer dari varietas di atas, yang dapat sering ditemukan di semua jenis papan ekspansi adalah Marvel 88E1145: http://www.marvell.com/transceivers/assets/Marvell-Alaska-Quad-88E1141-45- GbE.pdf

Banyak pengontrol Ethernet terintegrasi juga mendukung mode operasi ini (Intel sebagai contoh): http://www.intel.com/content/dam/doc/application-note/82545-82546-82571-82572-631xesb-632xesb-gbe -controllers-serdes-design-appl-note.pdf

— oakad
sumber

1

Terima kasih untuk petunjuknya. Kasing penggunaan saya adalah papan PCIe yang muncul sebagai papan vanilla Ethernet 100%, dengan tujuan utama bahwa driver yang dibundel di sebagian besar OS akan mengenalinya tanpa perubahan; jadi saya harus menggunakan 100BASE-TX biasa, tidak ada cara untuk register jati di PHY itu.

— fgrieu

Saya bisa saja salah tetapi saya pikir banyak pengendali ethernet umum dapat memuat konfigurasi mereka dari EEPROM yang telah diadaptasi daripada mengandalkan host untuk mengaturnya.

— Peter Green

2

Transformer ada untuk membantu mencocokkan impedansi ke jalur RJ45 Ethernet jadi jika Anda yakin bahwa impedansi cocok Anda akan baik-baik saja bahkan untuk puluhan kaki.

Cetakan kecil

Transformer juga melindungi silikon dari gangguan garis yang dapat membunuh silikon, jadi waspadalah. Mereka juga mengisolasi galvanically dua sistem dan menghentikan loop arus bumi yang dapat menyebabkan kualitas data yang buruk. Memberikan Anda tidak perlu memiliki tingkat dc pada koneksi (yang biasanya dimanfaatkan melalui tap-pusat transformator) dan Anda memiliki kedua sistem terhubung melalui kapasitor itu harus berfungsi. Baca lembar data.

— Andy alias
sumber

1

Saya tidak bisa membaca melewati tanda kurung yang tidak seimbang ...

— Samuel

@Amuel - apakah itu teman baik - aku punya braket tambahan !!

— Andy alias

Kalimat itu tidak dikompilasi.

— Samuel

@Samuel LOL - itu muncul ok di IE

— Andy alias

1

Etherent menggunakan berbagai jenis kode garis untuk memastikan bahwa data yang dikirim seimbang DC. 4b / 5b adalah kode baris yang digunakan dalam ethernet 100 Mbit, dan kemudian ditransmisikan dengan penyandian MLT-3. Kode 4b / 5b membatasi jumlah satu dan nol yang bisa Anda dapatkan secara berturut-turut. Kemudian MLT-3 mentransmisikan tiga level tegangan yang berbeda, -1, 0, dan +1. Transisi mewakili 1 dan tidak ada transisi mewakili nol. Jadi tidak masalah jika garis dibalik atau tidak karena transisi membawa informasi, bukan level. Sekarang, ada kemungkinan beberapa chip PHY tidak akan dapat menggerakkan sesuatu yang bukan transformator, jadi Anda mungkin memiliki masalah di sana tergantung pada bagaimana itu terhubung. Saya pikir itu hanya akan menjadi masalah jika ouputs adalah open collector alih-alih push-pull. Anda harus bisa pergi dengan satu trafo.

— alex.forencich
sumber