Interesante falla de 100Mbit Ethernet

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Tengo un PCB diseñado con Ethernet de 10Mbit y 100Mbit, he producido 100 tableros, el 97% de los cuales funcionan perfectamente (tanto de 100Mbit como de 10Mbit). En el 3% de mis tableros, el 10Mbit funciona todo el tiempo, pero el 100Mbit falla en algunas interfaces. Por ejemplo, tengo dos puertos Ethernet de mi PC, uno de la placa base y una segunda tarjeta Ethernet PCI-X. En el puerto de la placa base todos los dispositivos funcionan correctamente. En el puerto basado en PCI-X, 10Mbits funciona y 100Mbits no. El dispositivo Ethernet PCI-X obviamente funciona para el 97% de los dispositivos. Si uso un interruptor entre el puerto PCI-X y mi dispositivo, 100Mbit funciona todo el tiempo.

Me preocupa que tenga un problema con mi interfaz de Ethernet que haga que sea marginal. ¿Alguien ha visto esto antes o alguien podría ofrecer algunas pistas sobre dónde buscar el problema?

UPDATED

Estoy usando el Micrel KSZ8041 Ethernet PHY.

Cuando encuentro un PCB defectuoso, no funciona con otros diseños que tengo, que sé que están en especificación (aunque gracias, fue una buena sugerencia).

Aquí están mis esquemas:

En mis unidades fallidas tengo

  • Se eliminó la protección ESD.
  • Se agregó 1uF en el toque central del transformador.
  • Ajustó todos los componentes de filtrado.
  • Intercambió la mayoría de los componentes entre una unidad operativa y una unidad defectuosa, excepto PHY y DSP.

Mi conector P300 no es un RJ45, en cambio es un cabezal de orificio de 2 mm donde un telar de cables personalizado se conecta a un RJ45 en una PCB separada. He excluido este encabezado y el PCB separado de la ecuación al cablear directamente a P300.

No estoy seguro de si hace una diferencia, pero esto funciona con un cable Ethernet más largo (5 m no está bien, no es 0.5 m) ... lo que apunta a los componentes / diseño correspondientes. He revisado la puesta a tierra.

En el interior del transformador, el tx & rx está equilibrado y en un plano interno entre dos planos de tierra (el par tx & rx está estrechamente acoplado (separación de 9 mils) y un buen espaciado entre los pares y otras pistas (al menos 40 mils). transformador los pares tx y rx se ejecutan en un plano de gnd de chasis separado.

Estoy convencido de que el problema está entre la PHY y el mundo exterior (sin excluir la PHY). Cuando pruebo la línea rx0 entre el PHY y el DSP, una unidad que funciona solo muestra el tráfico cuando hago ping, pero una unidad que falla tiene un flujo constante de datos (presumiblemente caracteres inactivos recibidos incorrectamente).

Actualmente estoy investigando el alquiler de algunos equipos de prueba de cumplimiento.

    
pregunta Paul

2 respuestas

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Esta no es una respuesta completa, pero es un buen primer paso.

Recomiendo verificar los interruptores de modo de PHY. Es probable que esté configurado para la negociación automática, lo que significa que PHY retrocederá a una velocidad de datos más lenta si la más rápida resulta ser marginal. Si puede forzar la velocidad de datos más rápida, será mucho más fácil depurar el problema.

    
respondido por el Graeme
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Solo podemos deducir de la información que nos ha proporcionado. El hecho de que funcione a baja frecuencia pero no a alta frecuencia es una pista de que, en algún lugar, algunos problemas de alta frecuencia no se han abordado correctamente. Esto puede ser un problema sistémico, por lo que la operación de alta frecuencia es marginal y falla el 3% del tiempo. O bien, las unidades que no funcionan pueden tener una falla que daña la operación de alta frecuencia mucho más que la operación de baja frecuencia.

Teniendo en cuenta lo anterior, observaría detenidamente las resistencias de terminación, los filtros en los grifos centrales, el desacoplamiento de todos los chips involucrados y el diseño general, incluido el plano de tierra y las corrientes de tierra. Tal vez sea tan simple como las resistencias de terminación no se soldaron adecuadamente en las unidades fallidas. En el peor de los casos, tiene algo como tierra mal diseñada o incluso si no tiene una tapa de derivación o un inductor en serie o una tapa de filtro para la toma central del transmisor primario.

    
respondido por el Olin Lathrop

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