[sast777 0]

Нужен минимальный по площади 100BASE-T PHY

Подобрал 4х4мм PHY - KSZ8091, LAN8742Ai

Хочу применить трансформатор TDK ALT3232M, 3.2x3.2mm + CMC 2x1.2mm, на пару RX и TX; по площади выигрыш почти вдвое относительно сборок типа H1102.

В документации ALT3232M - предназначен для 10-100-1000BASE-T Ethernet
НО: индуктивность меньше 350uH (120uH,150uH, 200uH)

KSZ8091, и большинство известных мне PHY прямо требуют трансформатора с индуктивностью > 350uH,
что вполне объяснимо наличием требования <<ANSI X3.263-1995 (TP-PMD) 9.1.7 Worst case droop of transformer>>
"The minimum inductance measured at the transmit pins of the AOI shall be greater than or equal to 350
uH"

Ни для одного PHY в рекомендуемых трансформаторах не нашел трансформатора с индуктивностью < 350uH, хотя на Dgikey Ethernet трансформаторов с индуктивностью <350uH под сотню.

Чем грозит применение  KSZ8091 или LAN8742Ai  + 120uH трансформатора? Кабель - 2-3 метра.

[prig 0]

Забавный и далеко не банальный вопрос. Никогда сильно не задумывался.

 

Из того, что в 802.3 явно указывает на возможные варианты в части индуктивности:

- Clause 14 (10BASE-T)

14.3.1.2.1 Differential output voltage

Приведены нагрузки в тестах для устройств с поддержкой Auto-Negotiation: 115 Ω  - 180 uH, 76.8 Ω  - 220 uH

- Clause 25 (100BASE-TX)

25.4.5 Change to 9.1.7, “Worst case droop of transformer”

Требование к эффективной постоянной времени "2L/R" при R = 100 Ω - не меньше 2.4 us.

 

Т.е., если ставить меньше 200uH, могут быть проблемы с Auto-Negotiation.

А вот если использовать 200uH и более, каких-то принципиальных проблем я не вижу.

Если работать только на 100BASE-TX,  150uH тоже должны сгодиться.

Крче, если на что-нибудь решитесь, дайте знать, что в итоге получилось, плз.

[Myron 0]

On 7/24/2019 at 7:09 AM, sast777 said:

Нужен минимальный по площади 100BASE-T PHY

Подобрал 4х4мм PHY - KSZ8091, LAN8742Ai

Хочу применить трансформатор TDK ALT3232M, 3.2x3.2mm + CMC 2x1.2mm, на пару RX и TX; по площади выигрыш почти вдвое относительно сборок типа H1102.

В документации ALT3232M - предназначен для 10-100-1000BASE-T Ethernet
НО: индуктивность меньше 350uH (120uH,150uH, 200uH)

KSZ8091, и большинство известных мне PHY прямо требуют трансформатора с индуктивностью > 350uH,
что вполне объяснимо наличием требования <<ANSI X3.263-1995 (TP-PMD) 9.1.7 Worst case droop of transformer>>
"The minimum inductance measured at the transmit pins of the AOI shall be greater than or equal to 350
uH"

Ни для одного PHY в рекомендуемых трансформаторах не нашел трансформатора с индуктивностью < 350uH, хотя на Dgikey Ethernet трансформаторов с индуктивностью <350uH под сотню.

Чем грозит применение  KSZ8091 или LAN8742Ai  + 120uH трансформатора? Кабель - 2-3 метра.

При такой длине кабеля и 100Мbs можно использовать разделительные конденсаторы вместо трансформатора. Я использую 0.22мкФ х 16V. Итого 4 конденсатора 0201 на один канал.

[prig 0]

20 hours ago, Myron said:

...можно использовать разделительные конденсаторы вместо трансформатора...

Можно, но только если речь о линках внутри прибора/платы. А тут речь явно о другом.

Для межприборных соединений всегда есть риск получить хороший синфаз.

[Myron 0]

2 hours ago, prig said:

Можно, но только если речь о линках внутри прибора/платы. А тут речь явно о другом.

Для межприборных соединений всегда есть риск получить хороший синфаз.

Intel более 15 лет назад выпустил апп.ноте, где описал возможность работы при 100Мbs и при длине кабеля до 25 метров. Интернет покажет современный взгляд на это:

https://www.google.com/search?source=hp&ei=Z01AXcbkMJXVtAbHorbgDw&q=transformerless+ethernet&oq=trtansformless+&gs_l=psy-ab.1.4.0i13l10.6341.11060..15574...0.0..0.109.1380.13j2......0....1..gws-wiz.....0..0i131j0j0i10.brW8SAEYCoM

У нас используется безтрансформаторный езернет на 10 метровых кабелях и при 100Мbs в серии и каждое серийное устройство тестируется на этой длине кабелей. Кабели используем CAT-5E или лучше.

[sast777 0]

Прошу прощения, не полно описал требования, зачем нужен 100BaseT.
Первая задача - вывод данных в PC, (на столе, при отладке, затащить регистрируемые величины в LabView).
Тут конденсаторная развязка выглядит привлекательно, подробно расписана в App Notes.
Весь вопрос в помехозащищенности, так как есть и вторая задача - хочется попробовать получить обмен данными на ~ метр внутри корпуса. 
(а это - металлическая труба диаметром ~ 100mm, и соседи - киловаттные преобразователи, работающие на десятках килогерц, под киловольт)
Поэтому и рассматриваю только транс + Common mode choke.

Если дадут поэкспериментировать - попробую комбинации: вместо транса - конденсаторы + CMC; конденсаторы без CMC.
Доложу результат, (если заказчик оплатит)  :-) 

Большое спасибо за личный опыт с конденсаторной развязкой. 

Изменено 31 июля, 2019 пользователем sast777

[prig 0]

19 hours ago, Myron said:

Intel более 15 лет назад выпустил апп.ноте, где описал возможность работы при 100Мbs и при длине кабеля до 25 метров. Интернет покажет современный взгляд на это

Строго говоря, о такой возможности было известно задолго до этой аппноте. Это прямо следует из спецификаций на 100BASE-TX.

Вот только ни эта аппноте, ни интернет не покажут всех конкретных случаев, когда в безтрансформаторной схеме возникнут проблемы с синфазной помехой.

И это без оглядки на требования к изоляции.

19 hours ago, Myron said:

У нас используется безтрансформаторный езернет на 10 метровых кабелях и при 100Мbs в серии и каждое серийное устройство тестируется на этой длине кабелей.

Если это штатный порт, доступный пользователю, то хоть на 20м. Требований к изоляции никто не отменял. Как и максимальную длину 100м.

А если порт специфицируется как 10/100, так там ещё и ваши конденсаторы на 16В не катят из-за требовании к работе при допустимом синфазном 25В, и это даже без требований к изоляции.

 

Ну а если это чисто технологический порт, используемый в процессе производства/отладки, то хоть на балалайке играй, лишь бы работало.

Если есть возможность, я сам всегда добавляю в схему технологические порты с конденсаторной развязкой. Вывожу их на обычные штыри. Места много не занимает, и на коротких кабелях в пределах 10м проблем никогда не было. Но при отладке/технологических операциях трансформатор обычно присутствует со стороны компа или прочего оборудования. Это существенный момент, и его тоже надо учитывать.

[Myron 0]

2 hours ago, prig said:

Строго говоря, о такой возможности было известно задолго до этой аппноте. Это прямо следует из спецификаций на 100BASE-TX.

Вот только ни эта аппноте, ни интернет не покажут всех конкретных случаев, когда в безтрансформаторной схеме возникнут проблемы с синфазной помехой.

И это без оглядки на требования к изоляции.

Похоже не всем было известно. Проблемы с помехами возникают в любых устройствах и аппноты не могут описать все случаи из жизни. Надо понимать хоть что-то.

 

2 hours ago, prig said:

...трансформатор обычно присутствует со стороны компа или прочего оборудования. Это существенный момент, и его тоже надо учитывать.

У нас широко используются интернет соединения - 10 метров, больше нам не надо, где с обоих сторон конденсаторные развязки. Если стандартные соединения до 100м, то, они, конечно, трансформаторные.

[prig 0]

20 hours ago, Myron said:

Проблемы с помехами возникают в любых устройствах и аппноты не могут описать все случаи из жизни.

Проблемы с помехами - это преимущественно ошибки проектирования/монтажа.

Если речь о длинных линках , то правильно выполненная двусторонняя трансформаторная развязка будет обеспечивать нормальную работу в 99.хх% всех случаев из жизни, включая случаи умеренно кривого монтажа и питания. Проверено самой жизнью.

Конечно, всегда есть возможность нарваться на "нежданчик" типа источника какой-нить зверской помехи, но это уже малые доли процента. И это особые случаи, которые в данном контексте обсуждать смысла нет.

21 hours ago, Myron said:

У нас широко используются интернет соединения - 10 метров, больше нам не надо, где с обоих сторон конденсаторные развязки.

Использование конденсаторной развязки снижает подавление паразитного синфазного напряжения/помехи на порядки.

Это вовсе не значит, что такую развязку нельзя использовать. Но это означает гораздо более жёсткие требования к монтажу, условиям эксплуатации и квалификации обслуживающего персонала для случаев межприборного соединения. И не всегда эти требования выполнимы.

И даже если в вашем конкретном случае всё контролируемо и регламентировано (земли, питание, экраны, условия эксплуатации и т.п.), суммарная надёжность всё равно будет ниже, чем для "стандарта". И переносимость решений будет гораздо ниже.

Крче, стоит ли экономить копейку на трансформаторе, чтобы потом из-за этого потратить рубль?

21 hours ago, Myron said:

Если стандартные соединения до 100м

Другой вопрос, что не совсем понятно, для каких задач используются нестандартные соединения до 10 метров, если есть ещё стандартные? К чему такой зверинец?

Если эти нестандартные соединения специально добавлены в целях производства и отладки, то такую практику можно только приветствовать. Собственно, это как раз то, что собирается делать автор топика.

[Myron 0]

12 hours ago, prig said:

Крче, стоит ли экономить копейку на трансформаторе, чтобы потом из-за этого потратить рубль?

Смысл в габаритах плат, а не в копейках.

12 hours ago, prig said:

Другой вопрос, что не совсем понятно, для каких задач используются нестандартные соединения до 10 метров, если есть ещё стандартные? К чему такой зверинец?

Если эти нестандартные соединения специально добавлены ...

100 м не стандартная длина, а максимальная из стандарта.