Hallo,
ich bin gerade dabei ein analoges 13.56Mhz Frontend zu überarbeiten.
Damit die Demodulation bis in den einstelligen mV Bereich korrekt
arbeitet, sollte das Layout auch möglichst sauber sein. Vier Lagen sind
aber leider nicht drinnen.
Ist es hilfreich, wenn ich eine durchgehende Massefläche nur unter dem
ca 20x20mm großen Analogteil platziere und rundherum einen Guardring mit
Vias einrichte?
Thomas schrieb:> Ist es hilfreich, wenn ich eine durchgehende Massefläche nur unter dem> ca 20x20mm großen Analogteil platziere und rundherum einen Guardring mit> Vias einrichte?
Naja, es schadet sicher nicht. Die Frage ist, was genau du erreichen
willst.
Eine definierte Impedanz ? Oder eine "Schirmung" ?
Ich geh mal von einer 1.5mm dicken Platine aus, dann wird eine Impedanz
(50 Ohm z.B.) in recht dicken LBs enden, weil der Abstand Signal zu
Referenz sehr groß ist. (bei einer Größe von 20x20mm kann man evtl.
darauf verzichten)
Eine Schirmung in dieser Art bringt wenig, sie müsste schon allseitig
sein, so wie die bekannten "Alu-Kisten", die man häufig auf HF-Platinen
sieht.
Gruss Uwe
Hm, das war eigentlich nur als Schirmung gedacht und um eine möglichst
gleichmäßige Masse für das Frontend zu liefern. Wenn das Massenpotential
zwischen den Bauteilen schon um mehrere mV schwankt, ist an einen
Messung in dem Bereich ja nicht mehr zu denken.
Prinzipiell ist das nur wichtig um einen möglichst große Reichweite zu
erzielen. Für ein paar cm Abstand vom Reader sind die Signale noch im
Volt-Bereich, also unkritisch.
Gibts da eigentlich Erfahrungswerte wie kritisch Messungen im mV Bereich
für das Layout sind, oder ist das noch ein Bereich, wo man nicht soviel
falsch machen kann?
Thomas schrieb:> Wenn das Massenpotential zwischen den Bauteilen schon um mehrere mV> schwankt, ist an einen Messung in dem Bereich ja nicht mehr zu denken.
Reden wir immer noch über einen 20x20mm großen Bereich ? Ich kann mir
gerade nicht vorstellen, wie man hier Spannungsabfälle von mehreren mV
hat, es sei denn hier ist im Layout was richtig vermurkst, z.B. sehr
dünne GND-LBs oder sehr hohe Ströme.
Thomas schrieb:> Prinzipiell ist das nur wichtig um einen möglichst große Reichweite zu> erzielen. Für ein paar cm Abstand vom Reader sind die Signale noch im> Volt-Bereich, also unkritisch.
Was für ein Reader ? Was für eine Reichweite ? Sender ? RFID ?
Zum Thema Layout:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01258a.pdfhttp://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/43-09/EDch%2012%20pc%20issues.pdf
Gruss Uwe
Uwe N. schrieb:> Reden wir immer noch über einen 20x20mm großen Bereich ? Ich kann mir> gerade nicht vorstellen, wie man hier Spannungsabfälle von mehreren mV> hat, es sei denn hier ist im Layout was richtig vermurkst, z.B. sehr> dünne GND-LBs oder sehr hohe Ströme.
Ich hab keine Efahrungswerte, deshalb ja die Frage wie kritsch der mV
Bereich ist.
> Was für ein Reader ? Was für eine Reichweite ? Sender ? RFID ?
Mittels einem Tagnology Reader und einem einfachen Lochraster-Aufbau
erreiche ich momentan etwa 20cm, standardunabhängig. Diese Reichweite
möchte ich jetzt durch ein ordentliches PCB-Design noch optimieren. Beim
jetzigen Aufbau, mit teilweise seeehr langen Verbindungen (>5cm mit
dünnem Litzendraht), koppeln auf jedenfall ordentlich Störungen ein, das
möchte ich beim finalen Board vermeiden.
Wenns trotzdem nicht mehr als 20cm werden, bin ich auch zufrieden, aber
wenn noch was geht, warum nicht noch ein wenig optimieren...
> Zum Thema Layout:> http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01258a.pdf>> http://www.analog.com/library/analogdialogue/archi...
Ah danke, die werde ich mir mal in Ruhe zu Gemüte führen.
lg Thomas
Thomas schrieb:> Ist es hilfreich, wenn ich eine durchgehende Massefläche nur unter dem> ca 20x20mm großen Analogteil platziere und rundherum einen Guardring mit> Vias einrichte?
Sicher.
Und auf dem Rest der Platine kannst Du immer noch ein Netz mit möglichst
kleiner Maschenweite anlegen.
Hm ok, aber ich hab leider eines nicht berücksichtigt: Der empfindliche
Empfänger hilft mir überhaupt nichts, wenn der Reader die Rückmodulation
nicht mehr detektiert. Wenn das Feld eh nur mehr einige mV liefert, wird
das wohl ein schwieriges Unterfangen. Hilft es da vielleicht wenn man
anstatt reiner Lastmodulation, aktiv ein Feld erzeugt, was dem
Readerfeld entgegengerichtet ist?
Bei HF Schaltungen ist man gut beraten, die Unterseite als komplette
durchgängige Massefläche auszuführen, und jeden Masseanschluss direkt an
dem Anschluss selber mit gegebenfalls sogar mehrere Durchkontaktierungen
mit der Massefläche auf der Unterseite zu verbinden.
Für HF führende Leitungen in Mikrostriptechnik ist die Massefläche auf
der Unterseite sowiso notwendig.
Man sollte auf der Unterseite so wenig wie es irgendwie geht die
Massefläche durch Leiterbahnen oder ähnliches unterbrechen, weil diese
Unterbrechungen durchaus auch als Schlitzantenne wirken können.
Ralph Berres
Hätte ich auch gern gemacht, aber bei insgesamt etwa 100 Bauteilen auf
50x60mm sehe ich da da keine realistische Chance von zwei Lagen eine als
reine Massefläche zu verwenden.
So wie es aussieht sind die Bemühungen ohnehin nicht sinnvoll, da bei so
einer geringer Feldstärke keine Rückmodulation mehr möglich ist.
Bei 1,5mm dickem Basismaterial ist man gut beraten nicht auf
Microstrip-Technik zurückzugreifen, sondern auf coplanare Waveguides.
Damit lassen sich mit besserer Verhältnismäßigkeit impedanzkontrollierte
50-Ohm-Leitungen herstellen.
Hier mal zwei Beispiele:
Leiterplatte: 1,6mm dick
Leiterbahn: 1,4mm / 1,0mm breit
Abstand zur Massefläche auf der Oberseite: 0,3mm / 0,2mm
Die Massefläche auf der Oberseite sollte dann jedoch mit ausreichend
vielen Vias mit der Massefläche auf der Unterseite verbunden sein
(Rückstrompfade verkleinern, induktivitätsarme Masseverbindung).
Die Alternative besteht darin einfach auf dünneres Basismaterial (0.8mm
oder gar 0.5mm) und dann auf Microstrip-Technik zurückzugreifen.
Grüße,Steve
Ralph Berres schrieb:> Man sollte auf der Unterseite so wenig wie es irgendwie geht die> Massefläche durch Leiterbahnen oder ähnliches unterbrechen, weil diese> Unterbrechungen durchaus auch als Schlitzantenne wirken können.
Bei Leiterpplattenabmessungen von 20 mm und 13.56 MHz ????