www.mikrocontroller.net

Forum: Platinen Designrichtlinien bei höheren Frequenzen?


Autor: jörn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

ich spiele mit dem Gedanken, ein FPGA-Board mit SDRAM (>100MHz)
aufzubauen. Bislang habe ich nur Boards mit deutlich niederfrequenteren
Bauteilen aufgebaut und bin deshalb etwas unbedarft, wie man besonders
elektromagnetisch verträglich designt.Viele Platinen für solche
Frequenzen sind ja als Multilayer mit Spannungs- und Ground-Layer
ausgeführt, weil dies die EMV verbessern soll, las ich. Stimmt das?
Welche Spannung lege ich auf den Spannungslayer, wenn es mehrere
Spannung gibt (Core-Spannung eines ARMs oder FPGAs/IO-Spannung und
Versorgung des RAMs)? Gibt es irgendwo griffig zusammengefasste
Designrichtlinien im Netz?

Gruß,

jörn

Autor: Christoph Kessler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In der Hochfrequenztechnik unterscheidet man
1.Microstrip,
das ist eine doppelseitige Platine, eine Seite durchgehend Masse, auf
der anderen eine Leiterbahn, mit mindestens einer Leiterbahnbreite
Lücke zur nächsten, meistens deutlich mehr und
2. Stripline,
das ist eine dreilagige Platine mit außen beidseitig Masse und einer
Leiterbahn innen.
Dazu gibts ausführliche Theorie und Berechnungen.

Für die heutigen Digitalplatinen mit vielen dünnen, auch noch auf lange
Strecken nebeneinanderliegende Bahnen, ist das nicht mehr so einfach.

Nebeneinanderliegende Bahnen werden in der HF-Technik als Richtkoppler
benutzt, auch dazu gibts noch Berechnungsformeln.

Zweckmäßig werden also die Leitungen möglichst weit auseinander, mit
gemeinsamer Masse, noch besser zwischen zwei Masseflächen angebracht.
Oft wird empfohlen, die Leitungslänge von Bussen möglichst gleich groß
zu halten, allerdings scheint mir das bei den derzeitigen Frequenzen
mit Wellenlängen im Meterbereich noch etwas übertrieben.

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ohne Multilayer wird das ganze recht schwierig. Je nach Pinanzahl
teilweise sogar unmöglich. Multilayer ist immer noch eine der besten
Lösungen für einen "ordendlichen" GND, und auch nicht mehr allzu
teuer.
Desweiteren sind nie zuviele Abblockkondensatoren vorhanden.

Gruß Thomas

Autor: Sven Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin...

@Christoph/Alle
Sehr empfehlenswert ist das die Lektüre der technischen Anforderungen
für den Anschluss von schnellen SDRAM Speicher, vorzugsweise DDR. Da
kommen dann so Themen aufs Parket wie:
- Impedanzgeführtes Design / matched Impedance.
- Längentoleranz <0,1inch
- Blocken mit Kondensatoren: Welche, wo und welche auf keinen Fall.
- Terminierung der Leitungen.
- Übersprechen bzw. differentielle Signalführung

Also trivial ist das nicht mehr. Damit ist man dann am Limit, danach
wird S-Parameter Berechnung fällig, da habe ich dann auch die Ohren
angelegt... Die Platine wird immer mehr zum Bauteil, die Funktion als
reines Trägermaterial erledigt sich zunehmend.

--
 Sven Johannes

Autor: Christoph Kessler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also mit dem Rest bin ich einverstanden, aber dass 2,54mm
Längenunterschied irgendeine Auswirkung bei 100 MHz haben, halte ich
für ein Märchen der Layoutsoftwere-Hersteller, die ihren Produkten noch
dieses Feature verpasst haben.
In 1 nsec läuft ein Impuls 300 mm weit, also sind 2,54mm etwa 3 Grad
Phasenunterschied.
Auswirkungen von Fehlanpassungen der Eingänge mit möglicherweise
mehrfachem Impulsreflektionen oder die Tiefpasswirkung der
Eingangskapazitäten sind viel eher zu vermuten.
Bei langen Zuleitungen wirken kleine Serienwiderstände. z.B. 33 Ohm oft
Wunder, sie bedämpfen vor allem Reflektionen.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
3 Grad bei 1 GHz, bei 100 MHz sind es 0,3 Grad

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.