Meander Eagle

@PCB-Frage (Gast)

>Müssen Meander immer "rund sein"

Nein.

>bzw. dürfen keine 90°/45° Kanten
>aufweisen?

Ja., wobei 90 Grad eher  unüblich sind.

>Welche Längenabweichungen sind verkraftbar?

Kommt auf die Anwendung an.

>Wie muss der Übergang zwischen einem Meander und der weiteren Leiterbahn
>aussehen

Nicht anders als sonst auch.

> (sind dort Knicke in möglich)?

Ja.

>Angebunden wird ein DDR2-800 RAM Baustein.

Naja, ist schon ganz ordentlich, aber mit der Längenkompensation wird es 
gern übertrieben. Wenn deine Leitungen auf +/-1mm gleich sind, passt das 
schon. Das sind grob +/-5ps. Wahrscheinlich sind real durchaus +/- 5mm 
drin, aber diverse Application Notes bzw. Design Recommendation sind da 
eher pingelig.

Falk Brunner schrieb:
> Naja, ist schon ganz ordentlich, aber mit der Längenkompensation wird es
> gern übertrieben. Wenn deine Leitungen auf +/-1mm gleich sind, passt das
> schon. Das sind grob +/-5ps. Wahrscheinlich sind real durchaus +/- 5mm
> drin, aber diverse Application Notes bzw. Design Recommendation sind da
> eher pingelig.

Hallo Falk,

bzgl. der Übertreibung beim Längenausgleich möchte ich noch hinzufügen 
das bei aller Genauigkeit auf dem PCB die Toleranz innerhalb der Chips 
gesehen werden muss/sollte.

Ich habe vor kurzem eine Abhandlung über ein FPGA mit DDR2 Interface 
gelesen aus welchem hervorging das innerhalb der DQ Leitungen bereits 
Längendifferenzen von +/- 2 mm bestehen.

Ich weiss nun nicht inwieweit das bei anderen Chips ähnlich oder gar 
schlimmer ist, aber wenn dem so ist sind +/- 1mm Anpassungen ja eher 
fraglich.

Gruß Michael

@  Reinhard Kern (Firma: RK elektronik GmbH) (rk-elektronik)

>> Ich habe vor kurzem eine Abhandlung über ein FPGA mit DDR2 Interface
>> gelesen aus welchem hervorging das innerhalb der DQ Leitungen bereits
>> Längendifferenzen von +/- 2 mm bestehen.

>Eben deshalb ist man zu Recht pingelig:

Nö. Man sollte eher pragmatisch, bestenfalls realitätsnah arbeiten.

> es gibt immer unvermeidbare
>Toleranzen, daher verbraucht ein verantwortungsvoller Ingenieur den
>Bereich möglicher Abweichungen nicht schon an Stellen, wo er auch genau
>arbeiten könnte.

Das hat keiner bestritten.

>Falk ist natürlich wie immer der Meinung, das sei alles bloss Spinnerei,

Oft genug ist es das. Hab ich leider immer wieder erlebt. Aus purer 
Angst, Unwissenheit und der Unfähighkeit, mal eine eigene Meinung zu 
haben und eine Entscheidung zu treffen, die VIELLEICHT auch mal schief 
gehen kann, wird lieber alles zu 200% akademisch korrekt gemacht, koste 
es was es wolle. Wenn es dann nicht läuft oder sauteuer ist, hat man 
wenigstens alles richtig gemacht und ist unschuldig.

>aber das ist ein klares Generationenproblem und kann sich daher nur
>biologisch lösen.

Was führt dich zu der irrigen Annahme, dass ich bald den Arbeitsmarkt 
entlasten werde?

> Eine Argumentation, wenn im IC schon 2mm Toleranz
>auftreten, dann kann ich ja nochmal ein paar mm draufhauen, ist einfach
>absurd und unverantwortlich.

Deine Fähigkeit zum sinnerfassenden Lesen ist mal wieder 
verbesserungsbedürftig. Die 2mm Toleranz hat ein Anderer ins Spiel 
gebracht, meine Aussage bezog sich darauf gar nicht, weil chronologisch 
unmöglich.

Und soweit mir bekannt ist, werden bei High Speed ICs seit vielen Jahren 
schon die Delays innerhalb des Packages in den IBIS/whatever Modellen 
angegeben und können zusammen mit den Delays der Platine, welche auch 
toleranzbehaftet sind, zur Gesamtverzögerung addiert werden. Das ändert 
aber immer noch nichts an der Tatsache, dass ein DDR2-RAM mit 800 
Mbit/s/Leitung (~1,2ns Bitdauer) nicht auf 5ps genau sein muss, das 
wären 0,5%, die nur auf dem Papier existieren. Und auch hier ist es eher 
kontraproduktiv, den letzen mm krampfhaft mit einem komischen Kringel 
der Leitung rechnerisch kompensieren zu wollen, anstatt diese einfach 
kurz und sauber anzuschließen. Alles schon gesehen.

So genau wie nötig, so einfach wie möglich.

P S Die 1mm Längentoleranz gab es glaub ich schon beim uralten PCI-Bus 
für die Taktleitung, der bestenfalls mit 66 MHz getaktet war. Klar kann 
man mit einem CAD-Programm heute auf den Mikrometer genau die Länge 
festlegen. Aber eben dabei geht das rechte Augenmass verloren und die 
Leute glauben an die vielen Nachkommastellen, die nix als reine 
Mathematik sind.

Falk Brunner schrieb:
> PS Die 1mm Längentoleranz gab es glaub ich schon beim uralten PCI-Bus
> für die Taktleitung, der bestenfalls mit 66 MHz getaktet war.
Die Geschichte war vermutlich wieder mal so:
Irgendein Ing in Amerika wurde gefragt, wie lang die Leiterbahn sein 
sollte, und hat geantwortet "Naja, so etwa 1/4 inch!". Nach/Bei der 
Übertragung ins Metrische kamen dann 6,35mm raus. Und das ist schon um 
zig Zehnerpotenzen "genauer", als es der Ing ürsprünglich gemeint hat. 
Und weil das technisch natürlich nicht machbar ist, hat dann ein 
deutscher Ing eine Toleranz dazu definiert und so kamen dann 
6,35mm+-0,2mm raus.
Der eigentliche Hintergrund blieb da irgendwo auf der Strecke und es 
findet sich nur noch die letzte Zahl als "alleinige Wahrheit".

PCB-Frage schrieb:
> zwischen einem Meander
Das ist eine veraltete Schreibweise von "Mäander"...
http://de.wikipedia.org/wiki/Meander

Lothar, so einfach ist es nicht. Es geht hierbei darum welche 
Laufzeitunterschiede noch akzeptabel sind und welche nicht. Ich teile 
aber Reinhards Meinung: Jedes Zehntel, was ich ohne Not auf der Platine 
noch angleichen kann schafft Raum für Fertigungstoleranzen, 
Bauteiltoleranzen u.s.w.
Wenn ich problemlos einen Bus auf +/- 1mm abgleichen kann, ohne dafür 
eine Woche zu brauchen warum soll ich es dann nicht tun? Den Abgleich 
muss ich so oder so machen, das ist zeitaufwändige Arbeit. Die zu 
erreichende Genauhigkeit wird hier allenfalls von geometrischen 
Umständen ausgebremst. Wenn ich einen Leiterzug verlängere ist es egal, 
ob ich den auf den cm den mm oder den zehntel mm genau ablänge, der 
Aufwand ist nahezu der Gleiche.

Die Platine wird durch Mäander auch nicht teurer.

Christian B. schrieb:
> Die Platine wird durch Mäander auch nicht teurer.

Eigentlich schon, oder?

Erstmal kostet das Erstellen Zeit = Aufwand = Geld.
Und zum zweiten bringen Mäander einen Mehraufwand an Platzbedarf, 
welcher häufig nicht vorhanden ist, dann erhöht sich halt die Lagenzahl 
und somit die Kosten.

Gruß
Michael

@  Reinhard Kern (Firma: RK elektronik GmbH) (rk-elektronik)

>> Was führt dich zu der irrigen Annahme, dass ich bald den Arbeitsmarkt
>> entlasten werde?

>Von bald war nicht die Rede, das ist ja das Problem.

Du hast Probleme mit der Welt . . .

> Trotzdem bleibt die
>Tatsache, dass der Anteil an Leiterplatten mit HS-Anforderungen ständig
>zunimmt,

Mag sein.

> während du jedem, der hier danach fragt, einreden willst, dass
>er sich darum garnicht kümmern müsste.

Wie kommst du auf das schmale Brett? Das Einzige was ich anmahne ist 
AUGENMASS und Realitätsinn, nicht blindes Nachmachen und ggf. 
verschäften irgendwelcher halbverstandener Vorgaben.

> Das ist das Gegenteil von
>Beratung,

Ich berate nicht, ich äußere meine Meinung. Berater bekommen meist Geld, 
ich nicht.

> und das auch noch mit der "Autorität" als Mod.

Nimm mal deine Tunnelblickbrille ab. Ich bin ein ganz normaler 
Forumsteilnehmer, nicht mehr, nicht weniger. Und selbst WENN ich 
Moderator WÄRE, hat das bestenfalls administrativen Charakter.

>Im übrigen bist du auf den Kern meiner Argumentation, dass man
>Toleranzbereiche nicht unnötig verbraucht, sicherheitshalber garnicht
>erst eingegangen.

Schon wieder Legasthenie?

Beitrag "Re: Meander Eagle"

>> es gibt immer unvermeidbare
>>Toleranzen, daher verbraucht ein verantwortungsvoller Ingenieur den
>>Bereich möglicher Abweichungen nicht schon an Stellen, wo er auch genau
>>arbeiten könnte.

>Das hat keiner bestritten.

Nix für ungut.

@  Christian B. (luckyfu)

>Lothar, so einfach ist es nicht. Es geht hierbei darum welche
>Laufzeitunterschiede noch akzeptabel sind und welche nicht.

Das weiß der Lothar sicherlich auch.

> Ich teile
>aber Reinhards Meinung: Jedes Zehntel, was ich ohne Not auf der Platine
>noch angleichen kann schafft Raum für Fertigungstoleranzen,
>Bauteiltoleranzen u.s.w.

Augenwischerei. Man kann alles übertreiben. Parkst du dein Auto auf dem 
Millimeter genau ein?

>Wenn ich problemlos einen Bus auf +/- 1mm abgleichen kann, ohne dafür
>eine Woche zu brauchen warum soll ich es dann nicht tun?

Sicher, hier liegt auch gar nicht das Problem.

>Umständen ausgebremst. Wenn ich einen Leiterzug verlängere ist es egal,
>ob ich den auf den cm den mm oder den zehntel mm genau ablänge, der
>Aufwand ist nahezu der Gleiche.

Jain. Es geht weniger um den physischen Aufwand als um die Betrachtung 
und Bewertung. Wie bereits gesagt, da gibt es viel Paranoia.

>Die Platine wird durch Mäander auch nicht teurer.

Nach der Reinhard'schen und somit deiner Betrachtung schon, denn jeder 
Quadratmillimeter ist bares Geld! ;-)

Erinnert an die gleiche, ewige Diskussion über 90 Grad Ecken im 
HF-Leitungen. Geredet haben alle, GEMESSEN sehr wenige!

http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#90.C2.B0_Ecken_in_Leiterbahnen

Falk, seis wie es sei. Man kann sicherlich, mit der notwendigen 
Erfahrung, abschätzen an welchen Stellen man genauer arbeiten muss und 
wo man auch mal 5-e gerade sein lassen kann. Das Problem dabei ist: Hier 
fragen oftmals Neuanfänger nach Lösungen und die haben die notwendige 
Erfahrung nicht. Wenn jetzt also jemand sagt: "Bei den Längen kommt es 
nicht auf den mm an, +/- 5 ist kein Problem". Dann wird es nicht lange 
dauern, und es geht schief.

Michael K. schrieb:
> Erstmal kostet das Erstellen Zeit = Aufwand = Geld.
> Und zum zweiten bringen Mäander einen Mehraufwand an Platzbedarf,
> welcher häufig nicht vorhanden ist, dann erhöht sich halt die Lagenzahl
> und somit die Kosten.

Da man normalerweise sowieso einen Längenabgleich machen muss ist der 
Mehraufwand gering.
Einen Mehraufwand an Platz braucht man sicherlich aber den Platz dafür 
hat man normalerweise. Ich hab bisher noch in jedem Design wo es nötig 
war einen Längenabgleich vornehmen können. Man muss die Längen ja nicht 
an allen Leitungen an der gleichen Stelle abgleichen.
Außerdem kann man einen Längenabgleich auch gänzlich ohne Mäander 
realisieren. Hab ich auch schon gemacht. In Eagle wird das zwar 
vermutlich schwierig aber für derartige Designs ist Eagle ja auch nicht 
gedacht.

Mehr Lagen zu verwenden sollte man lassen, da man durch mehr 
Lagenwechsel auch mehr Impedanzsprünge reinbekommt. Besonders 
problematisch ist das, wenn man die Lagenwechsel ungleichmäßig über die 
Leitungen verteilt.
Das betrifft dann aber, zugegebenermassen eher schnellere Verbindungen 
wie PCIe oder ähnliches.

Falk Brunner schrieb:
> Erinnert an die gleiche, ewige Diskussion über 90 Grad Ecken im
> HF-Leitungen. Geredet haben alle, GEMESSEN sehr wenige!

Ich hatte vor 1 Monat den Fall, daß selbst eine 45° Ecke zu viel war und 
Reflexionen entstanden die das Design unbrauchbar machten. Was war 
passiert:

Ich habe eine Platine mit 2 kleinen WLAN Modulen geroutet. Den 
Lagenaufbau mit dem Prototypenleiterplattenlieferanten abgestimmt und 
die errechneten Werte für LBB und LBA genommen. Die beiden Module hatten 
je ca 1cm  Leiterzug zwischen dem Ausgang und dem Antennenanschluss. Ein 
Modul ging gerade zur Antenne, das andere etwas schräg mit einem 45° 
Winkel.

Das Design funktionierte nicht. Problem war, daß der Hersteller einen 
anderen Lagenaufbau verwendet hat als angegeben. Damit war die Dämpfung 
des Signals zu hoch. Bei der Geraden Leitung ging es noch gerade eben, 
das mit der Ecke jedoch überhitzte in der Endstufe reproduzierbar nach 
20-25 Minuten und schaltete sich ab.
Ein neuer Schub mit richtigem Lagenaufbau funktionierte.

@  Christian B. (luckyfu)

>fragen oftmals Neuanfänger nach Lösungen und die haben die notwendige
>Erfahrung nicht. Wenn jetzt also jemand sagt: "Bei den Längen kommt es
>nicht auf den mm an, +/- 5 ist kein Problem". Dann wird es nicht lange
>dauern, und es geht schief.

Ich sehe oft das Gegenteil. Anfänger wollen zu perfekt machen und 
philosopiehen ewig über die 10. Nachkommastelle.

>Ich hatte vor 1 Monat den Fall, daß selbst eine 45° Ecke zu viel war und
>Reflexionen entstanden die das Design unbrauchbar machten. Was war

>Das Design funktionierte nicht. Problem war, daß der Hersteller einen
>anderen Lagenaufbau verwendet hat als angegeben. Damit war die Dämpfung
>des Signals zu hoch. Bei der Geraden Leitung ging es noch gerade eben,
>das mit der Ecke jedoch überhitzte in der Endstufe reproduzierbar nach
>20-25 Minuten und schaltete sich ab.
>Ein neuer Schub mit richtigem Lagenaufbau funktionierte.

Wie du selber schreibst war es NICHT die 45 Grad Ecke sondern der 
falsche Lagenaufbau.

Falk Brunner schrieb:
> Wie du selber schreibst war es NICHT die 45 Grad Ecke sondern der
> falsche Lagenaufbau.

Sicherlich war der falsche Lagenaufbau Ursächlich, indem er schon eine 
hohe Grunddämpfung des Signals erzeugte. Jedoch hat die 45° Ecke 
definitiv eine weitere Verschlechterung gebracht. Und genau das wolltest 
du ja wissen.
90° hab ich jedoch nicht getestet, da ich derartige Ecken, von 
T-Verbindungen abgesehen, generell vermeide