Hallo! Mich würde mal interessieren wieso man Leiterbahnen bei schnellen Digitalschaltungen desöfteren in Schlangenlinien verlegt. Sowas sieht man z.B. bei PCI-Karten. Um Laufzeitunterschiede geht es ja vermutlich nicht weil die wenigen Millimeter da keinen Einfluss haben dürften. Also bleibt noch die Impedanz, aber ich dachte die hängt nur von der Leiterbahnbreite und dem Prepreg, also dem Dielektrikum ab. Ich dachte man versucht Leiterbahnen mit schnellen Signalen möglichst kurz zu halten, deswegen versteh ich nicht so richtig warum da Schlangenlinien geroutet werden. Wäre nett wenn mir das jemand erklären könnte. Gruß, Franko
Hier ist übrigens ein schönes Beispiel zu sehen welche Schlangenlinien ich meine: http://www.grobi.tv/opencms/seiten/neuigkeiten/news-aktuell/denon3930.html Gruß, Franko
Doch, da geht es um Laufzeitunterschiede. Bei einigen hundert Megahertz Taktfrequenz machen auch ein paar Millimeter (die aber schnell mal mehr als ein Zentimeter sind) schon etwas aus.
wegen HF-Teufelskram bei sich schnell ändernden Pegeln, Ecken wirken da wie Antennen.
Daniel hat schon recht: Bei den Taktraten müssen alle Leiterbahnen, die synchron bearbeitet werden, gleich lang sein. Da kommts u.U. auf jeden Millimeter an. Kleiner Anhaltswert: Strom breitet sich im Leiter ungefähr mit Lichtgeschwindigkeit aus, d.h. 1 cm Leiterbahn mehr bedeutet (wenn man wirklich Lichtgeschwindigkeit annimmt) mehr als 30 ps Laufzeitunterschied, das kann im oberen MHz- bzw. im GHz-Bereich schon zu Problemen führen.
Hallo Es geht eben doch um die Laufzeit das lässt sich an dem Bild auch recht schön sehen und Zwar: wenn du dir den RAM unter oder über dem HDTV-Prozessor (oder was auch immer das grosse IC in der Mitte ist) ansiehst merkst du, dass die linken Leitungen die meiste zeit gerade und die rechten in dieser Mäanderform verlaufen. So wird die Länge der rechten Leiterbahnen an die der linken angepasst.. gruss Andreas
wurde aber früher so gemacht, schau dir mal die Leiterplatte von Apollo-Flugzeug an, 90° Winkel sollen HF-Sender^10 sein, Zitat Dozent Leiterplattentechnik Technikerschule Berlin.
Angehängte Dateien:
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delay.jpg
59 KB
Hier ein weiteres Beispiel für eine etwas größere Verzögerung mittels Leiterbahnen. Die Platine stammt von einem Netzwerk Laserdrucker.
Wenn du dir das anschaust, dann sprechen wir nicht von einem Millimeter, sondern eher von einem Zentimeter. Rechnen wir einfach mal schnell mit 1.5GHz, das rechnet sich leicht. Während eines halben Taktes (3'000'000'000/s) legt das Licht dann nach meiner Rechnung 10cm zurück. Ein Zentimeter mehr eher weniger macht da schon etwas aus.
@Benedikt K: Bist du sicher, dass es bei dieser Platine wirklich um Verzögerungen geht? Bei deinem Beispiel wäre ich mir jetzt nicht so sicher, was die Idee dabei ist.
Hallo! Naja, mir ist auch aufgefallen das hier versucht wird alle Leiterbahnen ungefähr gleich lang zu machen. Aber irgendwie fällt es mir schwer zu verstehen das es da um Laufzeitunterschiede geht. Die Laufzeiten auf Leiterbahnen liegen doch in der Grössenordnung von 5ns/m. Bei einem Längenunterschied von 2cm wären das also 100ps. Bei dem Bild des DVD-Players weiss ich nicht um welche Geschwindigkeiten es geht aber genau das gleiche hab ich auch schon auf PCI-Karten gesehen. Und zwar an den Leiterbahnen direkt an den Steckkontakten. Und bei einem PCI-Bus mit 33MHz kann ich mir nicht ganz vorstellen das diese 100ps kritisch sind. Gruß, Franko
@ Daniel M. Ich denke schon, was soll es sonst sein ? Immerhin steht da auch DL (für Delay Line ?) dabei.
Elektronik-CAD-Tools machen das heutzutage automatisch. Das ist kein grosser Aufwand mehr. Und auch wenn eine Schaltung mal nicht so schnell getaktet wird, muss man verdammt aufpassen, dass nicht irgendwelche Setup- und Hold-Bedingungen verletzt werden. Da können Dich bei unsauberem Design schnelle ICs auch verarschen, wenn sie ganz langsam getaktet werden. Contamination Delay ist bei ICs oft gar keine angegeben, also muss man annehmen, dass ein Datum sofort bei einem neuen Taktzyklus wechselt. Und das Ding, das daneben auf denselben Takt horcht, der aber einige ps später ankommt... wird der jetzt noch das alte oder schon das neue bekommen? Und der hat dann wieder eine Hold-Zeit, die laut Datenblatt eingehalten werden muss.... etcetc.... solche Dinge können schon bei ganz langsam getakteten Schaltungen passieren. Denn irgendwie passiert dann immer alles genau dann, wenn getaktet wird. Und dann ist Pause angesagt, bis der nächste Takt kommt. Der Grund, dass es immer wesentlicher wird, auf Picosekunden zu achten, ist, dass die ICs an sich einfach schneller werden. Und denen ist es wurscht, ob sie nun mit 100MHz oder 32kHz getaktet werden. Gruss Simi
Ach, herrlich, immer diese Spekulationen :-) Also: Es geht dabei um Laufzeiten. Und: Es gibt Specs, wie lang die Leiterbahnen wo sein müssen. Ich bin da inzwischen zwar schon ein paar Jahre wieder raus, aber was mein Hirn noch hergibt, sind genau 1 Inch für die Clock-Leitung auf einer PCI-Karte und für dieselbe Leitung auf dem Motherboard 3 Inch. Bei AGP und den Clocks für DDR- und RAMBUS-RAMs gilt ähnliches. Dafür hab ich allerdings nicht selber layoutet... Grüße Johannes
es geht dabei definitiv um die anpassung der laufzeit auf den leiterbahnen - punkt! ;-)
Moin... nur mal so als Hausnummer: Bei einem DDR-Ram Interface macht es sogar Unterschiede ob die Lagen im Sandwich verlaufen oder an der Oberfläche. Richtwert war ca. 155ps/inch und der schwankte dann um etlich Prozent, je nach Schichtaufbau. Das Auge das man mit seinem verschobenen Takt dabei treffen muss ist so ca. 1,5ns groß, viel Spass wenn die Flanken dann auch noch auf Wandeschaft gehen. -- SJ
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