Mal kurze Frage zum routen von differentiellen schnellen Leitungen (z.B.
lvds).
Man sollte ja darauf achten, dass die beide Adern des Pärchen gleich
lang sind.
Unterschiede in der Länge gleicht man am Anfang oder am Ende aus wurde
mir gesagt.
Ist es aber nicht wichtig den Versatz dort zu korrigieren wo er
entsteht?
Weil wenn der Längenversatz erst am Ende korrigiert wird, läuft das
Signal über die Strecke hinweg ja doch Phasenverschoben? Oder ist das
nicht "so schlimm"?
Könnte mir vorstellen dass es die Funktionalität nicht beeinträchtigt,
sich aber in der EMV bemerkbar macht? Sehe ich das richtig?
@ egal (Gast)
>Man sollte ja darauf achten, dass die beide Adern des Pärchen gleich>lang sind.
Ja, aber dabei wird gern übertrieben.
>Unterschiede in der Länge gleicht man am Anfang oder am Ende aus wurde>mir gesagt.
Meistens.
>Ist es aber nicht wichtig den Versatz dort zu korrigieren wo er>entsteht?
Wenn möglich.
>Weil wenn der Längenversatz erst am Ende korrigiert wird, läuft das>Signal über die Strecke hinweg ja doch Phasenverschoben? Oder ist das>nicht "so schlimm"?
Kommt drauf an.
>Könnte mir vorstellen dass es die Funktionalität nicht beeinträchtigt,>sich aber in der EMV bemerkbar macht? Sehe ich das richtig?
Kann man nicht so einfach sagen.
egal schrieb:> Ist es aber nicht wichtig den Versatz dort zu korrigieren wo er> entsteht?
Wie Radio Eriwan sagt, im Prinzip ja. Aber man handelt sich dabei
meistens einen anderen Fehler ein: z.B. wenn das DiffPair um eine Kurve
biegt (also schön abgerundet) ist die kurveninnere Leitung kürzer und
sollte also verlängert werden - habe es schon so gesehen, dass man da
eine kleine Schleife einfügt, aber dann hat man für den Rest der Strecke
die Signale zwar wieder in Phase, dafür aber eine Stossstelle in der
Impedanz, die Reflexionen verursacht. Das ist fast immer schlimmer als
der Phasenversatz zwischen den Signalen (den kann man ja leicht
berechnen und zu der Anstiegs/Abfallzeit in Beziehung setzen).
Ich glaube, dass es für dein Problem keine ideale Lösung gibt, und was
sich wie auswirkt, müsste man mit der konkreten Geometrie und einem
geeigneten Simulationsprogramm berechnen.
Georg
Welche Degradation ist durch einen nicht ideale Leiterbahnführung
gestört? Erfahrungsgemäß sind leichte Fehler in der Anpassung oder, wie
hier, in der Symmetrie der Leitungen wenig auffällig bis überhaupt nicht
spürbar für die Funktion "korrekter Empfang" der Signale.
Anders sieht es u.U. aus, wenn man extreme Anforderung an EMV hat. Dort
kann es durchaus sein, dass eine akkurat geführte differentielle Leitung
bessere Ergebnisse bringt.
Man darf auch berücksichtigen, dass die Signale für einen mm Weg rund
70ns benötigen (auf typischen Platinen), d.h. wenn die Signalflanken
wesentlich langsamer ansteigen, dann ist es deutlich weniger
problematisch wenn man hier nicht perfekt geroutet hat.
Der Kehrwert davon sind 140 GHz, d.h. bis ca. 15 GHz sollte das im
Augendiagramm kaum etwas ausmachen (ein Versatz um 1/10 der Symbollänge
würde mich jetzt nicht unruhig schlafen lassen).
Aus ein wenig eigener Erfahrung mit 'schelleren' Digitalsignalen (>
10Gbit/s) und dem was man so nachlesen kann:
Wieviel Phasenverschiebung kann man tolerieren und was sollte man
beachten:
- 50% der Risetime (hat man 200ps Risetime, 100ps oder 15mm), wenn es
keine anderen Einschränkungen gibt. Siehe z.B. Lee Ritchey - Right the
First Time
- Durch die Phasenverschiebung entsteht ein Common-Mode Signal. Falls
spezifiziert, wieviel Common-Mode kann der Empfänger ab? Üblicherweise
erfordert das dann schon eine viel bessere Anpassung.
- Ist EMV ein Problem? Hat man ein Common-Mode Signal auf einem
ungeschirmten Kabel fällt das Produkt sehr schnell durch den EMV-Test,
lange bevor etwas nicht mehr funktionert.
- Pragmatisch: Ab wann wird der Aufwand im Layout zu groß?
Georg schrieb:> z.B. wenn das DiffPair um eine Kurve> biegt (also schön abgerundet) ist die kurveninnere Leitung kürzer und> sollte also verlängert werden - habe es schon so gesehen, dass man da> eine kleine Schleife einfügt, aber dann hat man für den Rest der Strecke> die Signale zwar wieder in Phase, dafür aber eine Stossstelle in der> Impedanz, die Reflexionen verursacht.
Das Gerücht, man bräuchte gebogene Leiterbahnen hält sich hartnäckig. In
speziellen Fällen könnten sie auch eine Berechtigung haben, bei
digitalen Signalen halt ich es in 99% der Fälle für Voodoo. Bei
typischen Leiterbahnbreiten, sagen wir >200um, wirkt eine 90° Ecke wie
ein winziger diskreter Kondensator mit ein paar fF Kapazität, der Effekt
geht gegen 0. Wir routen 25Gbit/s Stripline mit 45° Ecken, weil das
Handling im Layout-Tool deutlich besser ist. Funktioniert trotzdem :).
Das Thema 'Schleife' lohnt auch einen genaueren Blick. Hat man schwach
gekoppelte Päärchen (Stripline, Leiterbahnbreite > 1,5x
Leiterbahnabstand) aendert sich die Impedanz kaum noch, wenn man den
Abstand der Leiterbahnen ändert. In dem Fall ist dann auch
Längenmatching mit 'Schleifen' kein Problem.
samsam schrieb:> Wir routen 25Gbit/s Stripline mit 45° Ecken
Das ändert aber überhaupt nichts daran, dass die "innere" Leiterbahn
kürzer ist - egal ob rund, 45 oder 90 Grad. Das Problem, wenn es eines
ist, bleibt also das gleiche, daher verstehe ich deinen Einwand gegen
meine Argumentation nicht. Muss ich vermutlich auch nicht.
Georg
Sorry, wahrscheinlich hab ich mich da ungeschickt ausgedrückt. Mir ging
es um 'schön abgerundet', da habe ich verstanden, dass anstatt mit einer
harten Ecke, mit einem schönen großen Radius geroutet werden sollte. Das
ist nach dem was man an Literatur mit vernünfiger Erklärung findet und
meiner Erfahrung tatsächlich unnötig. Natürlich gibt es eine
Längendifferenz, die muss man gegebenenfalls ausgleichen.
Wie sieht es eigentlich mit sehr schnellen signel-ended Signalen aus,
z.B. bei Ram die Datenleitungen?
Heißt das diese müssen immer zwischen zwei Gnd-Platten geroutet werden
und dürfen keinesfalls außen sein weil es sonst zu starke EMV Probleme
gibt?
Bert schrieb:> Heißt das diese müssen immer zwischen zwei Gnd-Platten geroutet werden
Entweder das oder über einer GND-Plane - das reduziert EMV fast genauso
gut (weil der Rückstrom dann unter der Signalleitung fliesst). Flapsig
gesagt, auch eine GND-Plane darunter schirmt ab, daher geht auch
Microstrip statt Stripline.
Georg
