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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Max. Takt-Frequenz bei Steckbretter/Lochrasterplatinen


Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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Salve

Da ich jetzt etwas mehr mit Mikroprozessoren arbeite, stellt sich mir
die Frage ab welchen Taktfrequenzen am Steckbrett bzw. mit
Lochrasterplatien und einigermaßen ordentlicher Verdrahtung Probleme
auftreten.

Sind Taktfrequenzen von 8 bzw. 16MHz noch möglich oder machen da
Längsinduktivitäten und andere Schweinereien schon zu viel Blödsinn?

mfg Sepp

Autor: Markus_8051 (Gast)
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Bei den Steckbrettern hatte ich schon Probleme: Ich habe es öfter
erlebt, daß der Quarz am µC nicht anschwingt. Grund war die Kapazität
(nicht Induktivität) zwischen benachbarten Steckfeldern - und das schon
bei 4MHz.

Das ganze funktionierte aber wieder, wenn man die Kapazitäten am Quarz
entsprechend der unteren angegebenen Grenze auswählt. Ist im Datenblatt
beispielsweise 15..33pF angegeben, nimmt man für den Aufbau auf dem
Steckbrett eher die 15pF. Für den späteren Aufbau auf Leiterplatte
sollte man den Wert noch einmal anpassen.

Gruß,
Markus_8051

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Ich würde sagen, einfach ausprobieren.

Pauschal wirst Du mit 5V-TTL und 8 MHz erfolgreicher sein als mit
1.8V-CMOS mit 16MHz bei freier Verdrathung.

Wenn Du alle Eingänge auf definierten Pegel legst und überall
Abblockkondensator benutzt und vielleicht den Systemtakt mit Koaxkabel
verdrahtest dann wirst Du digital wenig Probleme haben.
(Bis auf das Anschwingen des Quatzes)

Wenn Du analoge Signale hast, erfordert das ein konsequentes Trennen
von Digitalteil und Analogteil. Und das läßt sich auf Steckbrettern
eher nicht so einfach machen.

Aber wenn Du keine hohen Anforderungen an Genauigkeit stellst, sollte
das trotzdem gehen.

Gruß ka-long

Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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Und wie schaut's mit 5V-TTL bei 16Mhz auf Lochrasterplatienen aus?

Gibts da irgendwelche Probleme bzw. Details worauf ich achten muß?

Wie soll ich Analog- und Digitalteil trennen?
Die kommen doch meißtens auf einem AVR zusammen.
Und weil man im Allgemeinen die Drahtlängen kurz hält, kann man da auch
nicht weit herumfahren.

Ich löte Schaltungen eigentlich so selten, dass sich das Platinenätzen
nicht auszahlt.

mfg Sepp

Autor: The Daz (Gast)
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Ich hab mich mal an nem 40MHz DSP auf ner Epoxi-Lochrasterplatine mit
Faedeltechnik versucht und bin damals nicht weit gekommen. Das
Taktsignal war eher ein Dreieck. Trotzdem konnte ich zumindest ein paar
kleine Testprogramme zum laufen kriegen (LEDs blinken lassen). Das wars
aber auch schon. Seitdem benutze ich eval-boards und verbinde das mit
nem Steckbrett. Dort lasse ich es dann aber auch bei 8MHz bewenden, und
selbst das ist schon nicht mehr schoen anzusehen.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Einen mit 25MHz getakteten 68020 mit 0-Waitstate-SRAM habe ich schon auf
einer Lochrasterplatine aufgebaut gesehen. Dicke Drähte für
Stromversorgung, 'ne Handvoll 100nF-Keramik-SMD-Kondensatoren auf der
Unterseite und viel, viel Fädeldrahtverhau.

Mit 'nem Oszilloskop angesehen, sahen die diversen Signale (Takt,
Busdaten etc.) durchaus noch anständig aus.

Das ganze erforderte aber wohl einiges an Zeit, Geduld und wohl auch
Übung.

Autor: Öhmi (Gast)
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Bei hohen Frequenzen und empfindlicher Analog Technik sollte die
Lochrasterplatine eine Seite als Massefläche haben.

Autor: Reinhold Bill (ebill)
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In meiner alten Firma wurden vor Jahren Lochrasterleiterplatten in
Wickeltechnik für Steuerplatinen (Z80/8086) und Schnittstellenkarten
mit Frequenzen bis 16MHz aufgebaut. Stromversorgung war mit dicken
Drähten auf der Leiterseite (mit reichlich Abblockkondensatoren).
Logiksignale wurden komplett auf Wickelstiften auf der Bestückungsseite
gewickelt. Selbst Rückverdrahtungen wurden gewickelt (außer
Stromversorgung).

eBill

Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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@Reinhold Bill
Entschuldige bitte die blöde Frage eines Anfängers:

Was meinst du mit Wickeltechnik?

Meinst du damit das normale Verdraten?
Oder meinst du sogar die guten, alten, geknüpften Leitungen bei denen
die einzelnen Drähte mit gewachstem Garn zusammengebunden werden?

Verstehst du unter reichlich Abblockkondensatoren bei jedem IC eine
Pille, oder auch zwischen durch mal ein Kondensator?

Wie dick ist bei dir ein dicker Draht?
Bei dem Einen hat ein dicker Draht 1mm^2 , beim Anderen 40mm^2.

mfg Sepp

@Öhmi
Tut mir leid, aber irgendwie kann ich deine Antwort nicht ganz
verstehen.

Kann es eventuell sein dass du Lochrasterplatinen mit
Multilayer-/Doppelseitenplatinen verwechselst?

Meines wissens gibt es nur Lochraster- und Lochstreifenplatinen die nur
auf einer Seite die Leiterflächen/-bahnen haben.

Jedenfalls habe ich nur solche gesehen.

mfg Alex

Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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Tut mir leid für den letzten Absatz an Öhmi.

Da hat mein Bruder wieder mal seinen Senf dazugegeben während ich mal
kurz raus musste.

mfg Sepp

Autor: Eckhard (Gast)
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Hallo,

die frage ist was Du alles mit dem Takt betreiben willst.
bis 10 MHz sollte es eigentlich sowieso keine großen Probleme geben.
Wenn Du nur den takt als Eingang für den MC brauchst dann ist das auch
kein Problem. Falls Du aber noch Daten bzw Adressbusse mit höheren
frequenzen betreiben willst dann wirds schon komplizierter. Ich habe
jedenfalls kein Problem bei mir auf Loch bzw Streifenraster meinen
controller mir einen 32MHz Oszillator zu speisen. Habe versucht die
Leitung kurz zu halten aber sind trotzdem 2 cm geworden. Funktioniert
einwandfrei.

Eckhard

Autor: Dominik Friedrichs (Gast)
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Auf Steckbrett benutze ich nie Lastkondensatoren, schwingt trotzdem
super bis >16 MHz.

Gruß
Dominik

Autor: Unbekannter (Gast)
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Bei den Steckbrettern muss man auch ein wenig auf die Masse-Führung
achten, dann geht's schon...

Und wichtig: Abblockkondensatoren. Ich verwende axiale und stecke sie
diagonal über das IC. Wer öfters mit bestimmten IC auf dem Steckboard
experimentiert, kann/sollte die Abblockkondensatoren evtl. auch direkt
an die IC-Pin, von oben, anlöten. Das hilft auch sehr viel.

Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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Danke für deine Hilfe.

Ich habe die nächste Zeit eigentlich nicht vor mit mehr als einem
Mikrokontroller zu arbeiten.

Also werden die Adress- und Datenleitung mit maximal der gleichen aber
normalerweise mit einer niedrigeren Frequenz arbeiten.

Nochmals vielen Dank an alle.

mfg Sepp

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Reinhold meint mit "Wickeltechnik" Fädeltechnik. Verdrahtung mit
Kupferlackdraht, der mit einer lötbare Isolationsschicht versehen ist.

Verzichtet man auf Fädelkämme und führt Leitungen mit
unterschiedlichsten Aufgaben nicht parallel, so kann sich das
HF-Verhalten des ganzen Aufbaus deutlich verbessern. Der von mir
geschilderte 25MHz-68020-Rechner wurde ohne Fädelkämme aufgebaut, dicht
parallel geführt wurden nur zusammengehörende Busleitungen, bei denen
ein Übersprechen untereinander prinzipbedingt keinen Schaden anrichten
kann.

Autor: The Daz (Gast)
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Rufus,
meines Wissens ist Wickeltechnik (wire-wrap) nicht das gleiche wie
Faedeltechnik. Gewickelt wird mit gelb isoliertem Teflondraht,
IC-Fassungen fuer diese Technik haben ueblicherweise zentimeterlange
Beinchen. Wickeltechnik erzeugt bedingt durch die Drahtdicke dann eine
Drahtmatratze.

  Daz

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Hmm.
Ich fürchte fast, daß Du recht hast und ich die "Wickelstifte" als
Fädelkämme fehlinterpretierte.

Wire-Wrap erfordert ziemlich teure IC-Sockel und dergleichen (halt mit
ziemlich langen vierkantigen Beinen) und dürfte vom HF-Verhalten her
nicht mit Fädeltechnik konkurrieren können, da auch kurze Verbindungen
(zwei benachbarte Beinchen eines ICs) immer mit "Antennen" in
kompletter Beinchenlänge versehen sind. Auch dürfte es ziemlich
ausgeschlossen sein, in Wire-Wrap-Technik mit SMD-Kondensatoren auf der
Lötseite der Platine zu arbeiten ...
Und das Verlegen dicker und kurzer Stromversorgungsleitungen stelle ich
mir bei WW-Technik auch etwas kompliziert vor.

Autor: Öhmi (Gast)
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>Wire-Wrap erfordert ziemlich teure IC-Sockel

Wire-Wrap erfordert Vierkantstifte zum Verwickeln. Die Verbindung kommt
durch Kaltverschweißung zustande.

Fädeltechnik macht man mit Lötkolben, Zinn und lötbaren isolierten
Lackdraht.

Autor: Reinhold Bill (ebill)
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Ich habe noch eine alte Platine mit Wickeltechnik in meinem Besitz und
habe mal Bilder gemacht. Ein geübter Labormitarbeiter ist mit der
Realisierung einer Baugruppe in Wickeltechnik recht schnell. Aufwendig
ist es schon, da jeder IC-Pin einen Vierkantwickelstift verpasst
bekommt (außer Stromversorgung), auch wenn er später nicht bewickelt
wird. Gewickelt wird mit speziellen Wire-Wrap-Pistolen (mit
auswechselbaren Wickeleinsätzen). Zum Abwickeln
(Fehlverdrahtung/Änderung) gibt es einen passenden (Hand-)
Abwickeldorn.

Die elektrische Verbindung ist (wie schon erwähnt) durch die
Kaltverschweißung an den sehr scharfkantigen Wickelstiften sehr
zuverlässig.

Schon lange her, daß diese Technik üblich war. Bei eBay gehen aber
Wickelpistolen und Einsätze immer noch zu stolzen Preisen weg.

http://img464.imageshack.us/img464/8513/wickel4yj.jpg
http://img268.imageshack.us/img268/5491/wickel22kg.jpg


eBill

Autor: Freak5 (Gast)
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@eBill: Und das hat gute HF-Eigenschaften? Das erinnert mich schon fast
an meine Lochrasterplatinen, für den TV, die ich nach dem Motto
begonnen habe: Löte ersteinmal den AVR in die Mitte und schau dann
weiter :-)

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Man kann auch den wire-wrap-Draht löten. Stinkt wie Hulle (kann es sein,
dass dabei Dioxin entsteht?), funzt aber bis 20MHz problemlos. Mehr habe
ich nicht getestet.
U.a. entstand in diesem Verfahren ein 32-Kanal-Summier-Verstärker.

Autor: Sepp -o- (sepp_o)
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Sehe ich dass so richtig dass man bei 16Mhz genuso noch mit IC-Sockeln
arbeiten kann?
(Ich verwende gerne IC-Sockeln, da ich mir dadurch mit meinem
ungeregelten Lötkolben ein Teil weniger verkokeln kann.)

Und wenn man dann noch die Leitungen Kreuz und Quer im Spinnennetzstil
verlegt ist ist es HF-Technisch noch besser.

Sehe ich dass so richtig?

mfg Sepp

Autor: The Daz (Gast)
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Na klar doch.

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