Как я могу улучшить эту дифференциальную пару Ethernet?

Это мой первый проект Ethernet со скоростью 100 Мбит / с (я делаю это, чтобы узнать больше о дифференциальных сигналах).

Я сделал две вещи, которые я не знаю, хорошо это или плохо в данном конкретном случае.

Одним из них является маршрутизация под сигнальным трансформатором. Это только немного на границе, но я не нашел другого способа направить его, не используя переходы, чтобы обменять пару.

Как вы думаете? Было бы лучше использовать переходные отверстия (и несоответствие импеданса), или маршрут так близко к индуктивности?

Кроме того, я попробовал дифференциальные инструменты в KiCad , и я сопоставил обе пары на одну и ту же длину (в противном случае одна дорожка примерно на 6 мм длиннее). Это хорошая практика для Ethernet?

Это снимок печатной платы прямо сейчас:

Это схема, которую я использую. Используется эталонная схема lan9512. Если честно, я понятия не имею о сопротивлении моего дизайна. Я не уверен, должен ли я использовать 50 Ом или 100 Ом.

Я включил расчет полного сопротивления для двухсторонней печатной платы, FR4 высотой 1,6 мм и меди 1,6 унции (35 мкм)

Как видите, дорожка с 0,8 мм !! слишком большой.

Это финальная версия. Трек с 1,6 мм, зазор 0,16 мм (минимум у моего дешевого поставщика печатных плат).

Спасибо всем за этот ценный мастер-класс. Я буду много читать о дифференциальных парах.

Если бы я предложил, как это сделать, я бы предложил что-то вроде этого:

Об импедансе: вам явно нужен дифференциал на 100 Ом, он такой же, как на одиночном проводе на 50 Ом. Вы должны использовать «калькулятор импеданса» (например, https://www.eeweb.com/toolbox/microstrip-impedance ). Толщина диэлектрика зависит от дизайна вашей печатной платы. Толщина меди обычно составляет 35 мкм, это мало влияет на результаты. Ширина и расстояние следа имеют значение для радиочастотных конструкций.

О соответствии длины: это не так важно, как можно подумать. 100 Мбит Ethernet использует скорость передачи символов 125 МБод / с, каждый символ имеет длину 8 нс. По сравнению с этим, 10-миллиметровая длина маршрутизации вводит перекос (скорость сигналов в медных следах составляет примерно половину скорости света) только 30 пс или менее 0,5%. Хотя это немного уменьшает запас для получения битовых ошибок на приемнике, влияние незначительно.

Я бы предпочел сосредоточиться на обеспечении (грубо) правильного сопротивления. Без более дорогих печатных плат с контролируемым импедансом, лучшее эмпирическое правило: расстояние между обеими трассами должно быть равным их ширине, а расстояние до следующего слоя грунта должно быть немного больше ширины двух трасс. Например, следы 150 мкм, промежуток 150 мкм, 200-400 мкм к слою грунта (что типично для 4-8-слойной печатной платы).

На длинах и скоростях, которые увидит ваша доска, это, вероятно, не будет иметь большого значения. При 100 Мбит / с, что составляет только 50 МГц полосы пропускания, трассировки соответствия длины обычно не представляют проблемы, пока разница в длине не станет значимой частью длины волны (которая при 50 МГц составляет 6 метров, даже 9-я гармоника по-прежнему превышает полметра). Я бы не беспокоился об этом.