Hallo zusammen,
ich versuche gerade eine Platine mit HS-USB drauf zu layouten und hab
mal die trace+layer Empfehlungen aus den "High Speed USB Platform Design
Guidelines" angeguckt. 7.5 mil klingt ja grundsätzlich gut, das klappt
aber nur mit 4.5 mil Dieelektrikum zwischen den Signalen und die meisten
"Standartkonfigurationen" von pcb-pool und multi-pcb z.B. haben deutlich
mehr/dickere prepregs dazwischen.
Mit 15mil prepregs werden die Leiterbahnen und der Abstand dazwischen
unrealistisch breit.
D.h. ich muss da wohl einen geeigneten Lagenaufbau für mein kleines
Privatprojekt beim Fertiger anfragen? :\
Sowas kostet vermutlich nochmal Aufpreis oder?
Wie kritisch ist da bei ca. 2cm langen Leiterbahnen die
single+differential Impedanz? Hat da jmd. Erfahrungen wieviel Prozent
Abweichung man sich da in der Praxis erlauben kann?
Danke für eure Hilfe!
@ usb (Gast)
>Guidelines" angeguckt. 7.5 mil klingt ja grundsätzlich gut, das klappt>aber nur mit 4.5 mil Dieelektrikum zwischen den Signalen und die meisten>"Standartkonfigurationen" von pcb-pool und multi-pcb z.B. haben deutlich>mehr/dickere prepregs dazwischen.
Sicher.
>Mit 15mil prepregs werden die Leiterbahnen und der Abstand dazwischen>unrealistisch breit.
Warum?
>D.h. ich muss da wohl einen geeigneten Lagenaufbau für mein kleines>Privatprojekt beim Fertiger anfragen? :\
Sicher nicht.
>Wie kritisch ist da bei ca. 2cm langen Leiterbahnen die>single+differential Impedanz?
Naja, für ein privates Bastelprojekt kann man schon mal bissel
abweichen. Siehe Wellenwiderstand. High Speed USB hat 480 Mbit/s,
macht ~2ns/Bit. Wenn wir mal mit knapp unter 1ns Anstiegszeit rechnen,
sind das ~20cm Leitungslänge auf einer Platine. Bei ca. 1/6 dieser
Länge, sprich ~3cm fangen die Effekte langsam an, darunter ist es noch
eher unkritisch.
Ergo. Mach die Leitungen einfach so breit wie möglich, um den 90 Ohm
nahe zu können. Der Rest passt dann schon. Ausserdem giibt es
verschiedene Leiteranordnungen, nicht nunr Microstrif und Stripline. Da
sind aich noch coplanare Anordnungen möglich.
Beitrag "Differential grounded coplanar Waveguide"> Hat da jmd. Erfahrungen wieviel Prozent> Abweichung man sich da in der Praxis erlauben kann?
Mehr als oft hier diskutiert wird (Hallo Reinhard ;-)
usb schrieb:> Hat da jmd. Erfahrungen wieviel Prozent> Abweichung man sich da in der Praxis erlauben kann?
Du musst mit mindestens 5..10% rechnen, sonst findest du niemand, der
dir das fertigt. Grundsätzlich musst du aber den LP-Hersteller fragen,
was er dir bieten kann und was es kostet. Der muss nämlich dafür
geradestehen, dass die fertigen LP den Wert haben. Wenn du allerdings
das Geld für Controlled Impedance nicht aufbringen willst, trägst du
selbst das volle Risiko.
Das heisst natürlich nicht, dass du bei der Auslegung schlampen kannst,
denn dabei solltest du den Fehlerbereich ja nicht schon aufbrauchen.
Also rechne auf 2% oder so, wenn dir das möglich ist, und kennzeichne
die betroffenen Leiterbahnen (mit einem speziellen GCode), damit der
Hersteller nachrechnen und ev. korrigieren kann.
Übrigens sind im Lagenaufbau Abstände durch einen Core genauer
einzuhalten als durch ein Prepreg, was aber wenig nützt, da sich Cores
und Prepregs abwechseln. Die USB-Platine geht von einem 4,5 mil Prepreg
über einer GND-Plane aus (als Microstrip, also aussen).
Gruss Reinhard
usb schrieb:> D.h. ich muss da wohl einen geeigneten Lagenaufbau für mein kleines> Privatprojekt beim Fertiger anfragen? :\> Sowas kostet vermutlich nochmal Aufpreis oder?
Wenn der Hersteller z.B. 600 x 600 mm in der Multilayerpresse
bearbeitet, muss er einen speziellen Lagen-Aufbau in dieser Grösse
fertigen, auch wenn da nur ein Muster mit 50 x 50 mm drauf ist. Das
macht also am Material einen Faktor mehr als 100 aus -(
Gruss Reinhard
Die Jungs in China machen auch viele High Speed USB/SATA whatever
Produkte mit Standardplatinen. Also ist es möglich. Wahrscheinlich aber
nicht nach deutschen Gesetzen und Perfektionismus ;-)
Falk Brunner schrieb:> Die Jungs in China machen auch viele High Speed USB/SATA whatever> Produkte mit Standardplatinen. Also ist es möglich. Wahrscheinlich aber> nicht nach deutschen Gesetzen und Perfektionismus ;-)
Ist das jetzt ironisch gemeint?
Falls nein, bitte ich um die Definition einer 'Standardplatine'.
Gruß
Mein Lieblingsbeispiel: HDMI-Switch von HAMA. Zwar doppelseitig und FR4
(>1mm), aber ewig lange HDMI-Paare und manuelle Schalter. Wenn HDMI
sowas übersteht, kann es mit USB2 auch nicht schlimmer sein...
@Grendel (Gast)
>Hahaha 1 - 3GBit/s mit lausigen mechanischen Schaltern? ;-)>Würde gerne mal sehen wie die Signale mit und ohne dieses Teil aussehen>;-)
Klemm eine Signalquelle und ein Oszi dran und miss!
Georg A. schrieb:> aber ewig lange HDMI-Paare und manuelle Schalter
Kürzer können sie ja nicht sein. Überhaupt hatte der Designer durchaus
Ahnung, alles schön symmetrisch und mit Längenausgleich verlegt, und
während hier im Forum ständig Flächenfetzen ohne jede Verbindung gezeigt
werden, hat er seine GND-Flächen schön mit zahlreichen Vias verbunden.
Da kann man noch einiges draus lernen, und dass ein mechanischer
Schiebekontakt so furchtbar schlechte HF-Eigenschaften hat, ist auch
keineswegs erwiesen. Da müsste man erstmal was besseres finden.
Was das Lernen angeht - wenn man grundsätzlich alle anderen für blöd
hält, kann man von niemandem dazulernen. Bequem ist das natürlich schon.
Gruss Reinhard
Das ist kein Beispiel für ein abgrundtief schlechtes Design, sondern
dafür, dass man bei den neumodischen differentiellen Übertragungsarten
die Vorschriften nicht 1000% erfüllen muss. Die Vorschriften sind ja
bereits so gemacht, dass trotz Consumer-Pfusch und
China-Hinterhof-Herstellung noch alles gehen soll...
Das HAMA-Ding läuft auch noch mit billigen 10m-Kabeln problemlos, so
schlimm kann es um die Signalintegrität also nicht bestellt sein.
@Georg A. (georga)
>Das ist kein Beispiel für ein abgrundtief schlechtes Design, sondern>dafür, dass man bei den neumodischen differentiellen Übertragungsarten>die Vorschriften nicht 1000% erfüllen muss. Die Vorschriften sind ja>bereits so gemacht, dass trotz Consumer-Pfusch und>China-Hinterhof-Herstellung noch alles gehen soll...
GENAU!
Georg A. schrieb:> Das ist kein Beispiel für ein abgrundtief schlechtes Design, sondern> dafür, dass man bei den neumodischen differentiellen Übertragungsarten> die Vorschriften nicht 1000% erfüllen muss. Die Vorschriften sind ja> bereits so gemacht, dass trotz Consumer-Pfusch und> China-Hinterhof-Herstellung noch alles gehen soll...>> Das HAMA-Ding läuft auch noch mit billigen 10m-Kabeln problemlos, so> schlimm kann es um die Signalintegrität also nicht bestellt sein.
Hallo,
Du schreibst das man die Vorschriften nicht zu 1000% erfüllen muss.
Ich denke das 100% genügen.
Oder mal ernsthafter: Wieviel Abweichung geht denn nun?
Wenn man dies nicht beziffern kann bleibt letztendlich nur so genau wie
es irgendwie geht.
Oder anders herum: Es ist häufig leichter exakt zu sein, als wie sich
ewig Gedanken über mögliche Toleranzen zu machen.
Was bedeutet eigentlich 'neumodischen differentiellen
Übertragungsarten'?
Soll das andeuten das hier Abweichungen problemfreier als bei
altmodischen differentiellen Übertragungsarten sind?!
Gruß
Michael K. schrieb:> Oder mal ernsthafter: Wieviel Abweichung geht denn nun?
Was ich mich immer Frage - wir machen immer maximal kompliziert bei
LVDS-Leitung mit Längenausgleich herum - im (sub)mm-Bereich herum. Und
dann steckt man da ein LVDS-Kabel (oder von mir aus auch HDMI) von dem
man nicht wirklich irgendwas weiß. Wir haben mal ein paar Kabel von div.
namhaften Konfektionären aufgeflext, aufgedrillt und Längen von
Lötstelle zu Lötstelle gemessen. Da kommen ein paar cm zusammen auf 1,5m
...
Bupf schrieb:> Was ich mich immer Frage - wir machen immer maximal kompliziert bei> LVDS-Leitung mit Längenausgleich herum
Die Intel-Spec gibt 150 mil an (4 mm) für Hispeed. Das scheint mir
vernünftig, aber ihr solltest das nicht alles selbst aufbrauchen.
Insofern ist 1mm nicht verkehrt, das ist ja auch generell kein Problem.
Gruss Reinhard
> Soll das andeuten das hier Abweichungen problemfreier als bei> altmodischen differentiellen Übertragungsarten sind?!
Naja, welche verbreiteten altmodischen differentiellen Interfaces mit
den Übertragungsraten gabs denn so?
RS485 SCNR ;) Ultra-*-SCSI mit 50-100MHz ist auch nicht so der Bringer.
Von daher sind die >500MHz von USB2/3/SATA/HDMI doch eigentlich noch
recht harmlos...
@ Bupf (Gast)
>Was ich mich immer Frage - wir machen immer maximal kompliziert bei>LVDS-Leitung mit Längenausgleich herum - im (sub)mm-Bereich herum.
Deutsche Pedanterie. Klar spuckt dir das CAD-System das mit 1u Auflösung
aus, aber spätestens unter 1mm wird es albern. Man überlege mal.
1mm sind ~5ps Laufzeit auf einer normalen Leitung. Selbst bei 3 Gbit/s
HDMI sind das gerade mal 1,7%
>man nicht wirklich irgendwas weiß. Wir haben mal ein paar Kabel von div.>namhaften Konfektionären aufgeflext, aufgedrillt und Längen von>Lötstelle zu Lötstelle gemessen. Da kommen ein paar cm zusammen auf 1,5m
Naja, das ist nicht ganz relevant. Sinnvoller ist eine TDR oder
Augendiagrammmessung.
Hallo,
bzgl. Thread Thema.
Ich habe mal etwas gerechnet:
LP mit 10 Lagen
Layer 1 = USB Signal
Layer 2 = solides GND
Layer 3-10 lasse ich mal aussen vor
Kupferdicke = 35µm
Abstand Layer 1 zu 2 = 78µm
Ziel= USB HighSpeed = Diff Z0 beträgt 90 Ohm
Ich komme mit einer Leiterbreite von 120µm auf einen Abstand von ~244µm.
Kann das mal jemand bestätigen?
Gruß
Hallo Michael,
mit Lötstoplack über den impedanzgeführten Leitungen berechnet das Polar
Si8000 die Impedanz zu 91 Ohm (ca. -5/+8 Ohm durch
Fertigungstoleranzen).
Gruß
Vasco
Vasco Horn schrieb:> mit Lötstoplack über den impedanzgeführten Leitungen berechnet das Polar> Si8000 die Impedanz zu 91 Ohm (ca. -5/+8 Ohm durch> Fertigungstoleranzen).
Hallo Vasco,
vielen Dank für die schnelle Antwort.
Den Lötstoplack hatte ich vergessen mit anzugeben. Dieser ist laut
Fertiger ca. 20µm dick. Aber das geht ja wohl nur maginal in die
Rechnung mit ein.
Laut angefügtem Bild ist ZDiff = 90.3 ohm. Was umgekehrt bedeutet ich
liege mit meiner Rechnung ganz gut.
Gruß
Michael
