인프런 커뮤니티 질문&답변

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아래 더 정확한 내용으로 답변 남겨드립니다. 아래 내용으로 참조해주세요.

먼저, RJ45 잭의 1, 2, 3, 6핀 조합은 IEEE 802.3 표준에 따라 10/100Base-TX Ethernet의 Differential Pair로 사용되며, 일반적으로 다음과 같습니다.

• 1, 2번핀 : TD+ / TD– (Transmit Data, 송신 라인)

• 3, 6번핀 : RD+ / RD– (Receive Data, 수신 라인)

실제 Kycon G8X 시리즈 중 일부 모델(G8X-188S7-BP 등)은 Magnetics(트랜스 내장형) 이 포함된 버전과 Non-magnetic 버전이 혼재되어 있으며, 이때 핀 매핑이 다르게 표기됩니다. 따라서 “5,6핀에 RD”가 표시된 회로는 내부 트랜스의 코일 종단이 7,8번으로 재매핑된 버전이므로, 이는 Magnetics 내장형 RJ45 구조를 전제로 합니다.

다음으로 EARTH 접지(Earth Ground) 연결은 RJ45의 Shield(금속 외피)에 대한 Chassis Ground(섀시 접지)를 의미합니다. 데이터시트에서는 Shield terminal을 ‘Shell’ 혹은 ‘Mounting tab’으로 표시하고 있으며, 이 부분은 신호용 GND(Logic GND)가 아닌 보호용 접지(ESD 보호 경로)로 처리해야 합니다.

Ethernet 회로에서 이 Shield-GND를 처리하는 표준적인 방법은 다음과 같습니다.

1. Shield(Earth)와 Board GND는 직접 연결하지 않고,

2. 0Ω 저항, 100nF 커패시터, 또는 ESD Suppressor를 직렬로 삽입하여 RF 노이즈와 ESD를 바이패스시킵니다.

3. Ferrite bead(임피던스 600Ω@100MHz 수준)를 함께 배치하면, ESD 스트로크나 고주파 노이즈가 Board 내부 회로로 들어오는 것을 억제합니다.

예를 들어 STM32 + LAN8720A PHY 회로를 설계할 때, RJ45 Shield는 “EARTH” 네트로 표기되고 이 네트는 Board GND와 100nF 커패시터로 연결되어 있습니다. 실제 레퍼런스 회로는 Microchip LAN8720A Evaluation Board (EVB8720A-CZ)을 참조하시면 동일하게 구성되어 있습니다.

즉, 질문하신 “EARTH 접지 레퍼런스 회로”는 Kycon 데이터시트에서 직접 제공되는 것이 아니라, PHY 칩 레퍼런스 설계(예: Microchip, TI, Realtek 등)에서 RJ45 잭의 Shield 처리 부분으로 확인하실 수 있습니다. 대표적으로 아래와 같이 연결됩니다.

RJ45 Shield --- [100nF] --- GND
               |
             [ESD Diode to GND]

또한, 고속 Ethernet(>100Mbps) 설계에서는 Shield-GND 연결 임피던스를 최소화하기 위해 Shield 접점과 GND Plane 사이의 거리도 3mm 이하로 유지하도록 권장됩니다.

따라서, 정리하자면

• 데이터시트의 1,2핀은 TD, 3,6핀은 RD이며, 5,6핀을 RD로 사용하는 것은 특정 RJ45 내부 트랜스 구조 버전(G8X-188S7-BP의 특정 파생 모델) 기준입니다.

• EARTH 접지는 RJ45 Shield(Earthing tab)용이며, PHY 신호 GND와 직접 연결하지 않고 100nF 커패시터 또는 Ferrite bead를 통해 간접 연결해야 합니다.

• 레퍼런스는 PHY 칩 벤더(Microchip, TI 등)의 Evaluation Board Schematic에서 확인하는 것이 가장 정확합니다.

추가로 회로 예시나 Layout Reference를 원하신다면 LAN8720A EVB 회로도를 기반으로, RJ45-EARTH-GND 경로 부분을 분석해드릴 수도 있습니다. 원하신다면 해당 부분의 정량적 설계(임피던스 계산 포함)로 이어서 설명드리겠습니다.