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Forum: Platinen LVDS Platine


Autor: Hans (Gast)
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Hallo Zusammen,

ich muss/möchte eine Platine layouten, auf welcher neben einigen 
digitalen Signalen auch LVDS-Signale verlaufen. Bin gerade am Überlegen 
des Lagenaufbaus. Ich würde dabei gerne max. 6-lagige Platinen 
verwenden.

Folgende Möglichkeiten hab ich mir überlegt:

1) LVDS als Microstrip in Layer 1

Layer 1: Signal
Layer 2: GND
Layer 3: VCC
Layer 4: VCC
Layer 5: GND
Layer 6: Signal

2) LVDS als Stripline in Layer 2

Layer 1: GND
Layer 2: Signal
Layer 3: GND
Layer 4: VCC
Layer 5: Signal
Layer 6: GND

Was spricht für/gegen Lösung 1 bzw. 2. Gibt es eine "bessere" Anordnung 
? Danke.

mfg
Hans

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Sind doch Differenzsignale. Die Adern zu einem Paar gehören doch wie in 
Leitungen immer so nah wie möglich beieinander geführt?
mf

Autor: Hans (Gast)
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Das werden sie auch. Je nach Vorschlag eben in Lage 1 oder Lage 2

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Ah Klingeling, ja jetzt is mir alles klar. Naja also wenn du mit 
parasitären Kapazitäten keine Probleme bekommst, dann eher nach "innen". 
Strahlt weniger und wird auch weniger bestrahlt. :)
Kannst du eine Testplatine anfertigen lassen, wo beide Schemata 
verwirklicht sind, und dann das Augendiagramm ansehen? Darauf kommt es 
bei LVDS doch an.
mf

Autor: Doktor Gnadenlos (Gast)
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Beide Varianten sind üblich.
Bei LVDD ist die Geometrie der Leiterbahnen kritisch. Hier die 
Faustformeln für die Berechnung der Impedanz für beide Varianten.

Autor: Joachim K. (minifloat)
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@Doktor: Wo hast du die schönen Bildchen her?
mfg mf

Autor: Hans (Gast)
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Noch eine Frage dazu:

Ich werde verm. Variante 2 umsetzen und die LVDS-Leitungen zwischen 2 
Masselagen einbetten. Wo sollten denn überall Vias hin ? Reicht es wenn 
die die beiden GND-Lagen am Rand der Platine alle paar mm mit Vias 
zusammentackere (abgesehen von den anderen GND-Vias die ich noch so 
benötige)? Sollte ich rechts uns links neben den LVDS-Signalen die 
GND-Lagen auch noch mit Vias zusammenschließen? Wenn ja, in welchem 
Abstand sollten die Vias sitzen ? Danke.

mfg
Hans

Autor: HildeK (Gast)
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Hans schrieb:
> Ich werde verm. Variante 2 umsetzen und die LVDS-Leitungen zwischen 2
> Masselagen einbetten.
Das ist die etwas bessere Lösung. Auf Aussenlagen wird das in Form von 
diff. Microstrips zwar auch gemacht, man muss sich aber bewusst sein, 
das hier das Z nicht so zuverlässig bestimmt werden kann: Bei der 
Fertigung wird ein nicht immer sehr genau definierte Aufkupferung auf 
Außenlagen erfolgen, ggf. wirken auch naheliegende Gehäuseteile als 
Masse und auch das Coating der LP wird Einflüsse haben, die in die 
Berechnung nicht eingeflossen sind. Bei Verwendung von Innenlagen musst 
du mit Vias abtauchen, was für die Signalintegrität auch schlechter sein 
kann. Trotzdem ist der Effekt in der Praxis meist vernachlässigbar - nur 
vielleicht dann nicht, wenn du auf einer (meist analogen) 
Kundenschnittstelle eine bestimmte Reflexionsdämpfung einhalten musst. 
Und dann denkst du vielleicht auch darüber nach, beim LP-Hersteller eine 
impedanzkontrollierte LP zu bestellen.

> Wo sollten denn überall Vias hin ? Reicht es wenn
> die die beiden GND-Lagen am Rand der Platine alle paar mm mit Vias
> zusammentackere (abgesehen von den anderen GND-Vias die ich noch so
> benötige)?
Ich versuche, möglichst keine großen Abstände zwischen Vias zu haben, 
die GND-Flächen verbinden. Je nach Frequenz können die Abstände größer 
oder müssen kleiner sein. Bis 1GHz würde ich mit 1cm gut leben können. 
Es sollten eben keine Flächen entstehen, die nur an einem Eck angebunden 
sind - so, wie man auch mechanisch zwei Platten stabil miteinander 
verbindet, so macht man das auch elektrisch.

> Sollte ich rechts uns links neben den LVDS-Signalen die
> GND-Lagen auch noch mit Vias zusammenschließen? Wenn ja, in welchem
> Abstand sollten die Vias sitzen ? Danke.
Grundätzlich sollten die Masseflächen und andere Signale neben der 
differentiellen Leitung mindestens den drei- bis fünfachen Abstand des 
Abstandswertes der beiden Signalleitungen haben - so dass sie die diff. 
Ltg. nicht beeinflussen. Das gilt auch für die Vias. Die beiden 
GND-Layer über und unter dem Signal sollten natürlich schon entsprechend 
den oben genannten Abständen miteinander verbunden werden.

Hans schrieb:
> Gibt es eine "bessere" Anordnung?
Es gibt noch andere Anordnungen: die beiden Leitungen liegen 
übereinander in zwei Lagen. 'Besser' oder schlechter? Ich hätte da mal 
eher 'vergleichbar' gesagt und ob man sie einsetzt, hängt von den 
verfügbaren Möglichkeiten des LP-Aufbaus ab.

Autor: Hans (Gast)
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Wunbderbar, danke für die Hilfe.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hans schrieb:
> ... Sollte ich rechts uns links neben den LVDS-Signalen die
> GND-Lagen auch noch mit Vias zusammenschließen? Wenn ja, in welchem
> Abstand sollten die Vias sitzen ? Danke.

Hallo Hans,

nicht zu nahe an den Leitungen, weil das Änderungen der Impedanz ergibt. 
Absolut notwendig sind solche Vias aber dort, wo du mit den 
LVDS-Signalen die Lage wechselst, aber dafür gibt keine wirklich 
korrekte Lösung (aber eine ganze Wissenschaft für sich) - ich empfehle 
dringend, Lagenwechsel unterwegs unter allen Umständen zu vermeiden.

Der Punkt ist, dass mit dem Wechsel auf die andere Signallage auch der 
Rückstrom auf andere GND-Lagen wechseln muss, kann er das nicht, kannst 
du Impedanz, EMV usw. gleich vergessen.

Gruss Reinhard

Autor: Hans (Gast)
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Naja, einen Lagenwechsel brauche ich auf alle Fälle dort wo ich aus 
einer inneren Lage an das IC muss. Da komme ich ja nicht drumherum.

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