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differentiell geführte Leitungen (PCB) als Single Ended Leitungen nutzen (Probleme?)
Gast
#5155798
Hi, spricht etwas dagegen differentiell geführte Leitungen (PCB) als Single Ended Leitungen zu verwenden, oder sind dann unschöne Crosstalk-Effekte zu erwarten, weil die Diff-Pairs sehr eng nebeneinander geführt werden? Hintergrund: FMC-Stecker auf FPGA-EVAL-Board sind in der Regel immer differentiell angeschlossen. Es gibt aber Anwendungen wo man die Leitungen als SE definiert und benutzt. Frequenzbereich: etwa 100MHz (Grundfrequenz) @ Diff-Man (Gast) >spricht etwas dagegen differentiell geführte Leitungen (PCB) als Single >Ended Leitungen zu verwenden, oder sind dann unschöne Crosstalk-Effekte >zu erwarten, weil die Diff-Pairs sehr eng nebeneinander geführt werden? Meinst du 2 single ended Signale auf einer differentiellen Leitung? Das ist keine gute Idee. Wenn, dann muss man eine der Leitungen beidseitig auf GND legen, ggf. auch nur durch die Ios des FPGAs. >Frequenzbereich: etwa 100MHz (Grundfrequenz) Das wird nix. Das ist schon echte HF und sollte dementsprechend behandelt werden.
Gast
#5155986
Hi Falk! Danke für die Rückmeldung. Wie schaut es aus wenn die Leiterbahnen sehr dünn gewählt werden (beispielsweise 90µm) und der Abstand der Leitungen (unter Einhaltung der 100 OHM diff) dann aber 290µm? Gefühlsmäßig würde ich sagen, dass auch SE-Leitungen mit einem ähnlichen Mindestabstand zueinander geroutet werden (Nach Daumenregel dürfte es hinkommen). Im Anhang sieht man die Leitungen des EVAL-Boards. Leiterbahnbreite 90µm und Abstand 290µm... Die Gesamtlänge der Leitungen sollte 10cm nicht überschreiten (eher weniger)
Angehängte Dateien:
@Diff-Man (Gast) >Danke für die Rückmeldung. Wie schaut es aus wenn die Leiterbahnen sehr >dünn gewählt werden (beispielsweise 90µm) und der Abstand der Leitungen >(unter Einhaltung der 100 OHM diff) dann aber 290µm? Und wie weit ist die Masselage entfernt? Denn die braucht eine HF-taugliche single ended Leitung. >Gefühlsmäßig würde ich sagen, dass auch SE-Leitungen mit einem ähnlichen >Mindestabstand zueinander geroutet werden (Nach Daumenregel dürfte es >hinkommen). Sicher, aber dann ist die nächste Masselage das Bezugspotential. >Im Anhang sieht man die Leitungen des EVAL-Boards. Leiterbahnbreite 90µm >und Abstand 290µm... Hmm. >Die Gesamtlänge der Leitungen sollte 10cm nicht überschreiten (eher >weniger) Da ist für 100 MHz und die daraus unvermeidlich kurze Anstiegszeit von vielleicht 1-2ns schon sehr lang, siehe Wellenwiderstand.
Gast
#5156023
hmm... Der Lagenaufbau vom EVAL-Board ist so wie angehängt. Ich werde quasi das EVAL-Board als Vorlage für ein eigenes Design verwenden. Ich möchte ebenfalls einen FMC-Stecker verwenden, der jedoch SE als auch DIFF kompatibel sein sollte (Da ich leider Karten aufstecken möchte, die beides verwenden). Mal gucken. Ev. kann ich die Längen auf meinem Design noch erheblich verkürzen, um das Ganze zu entschärfen. Jede Signallage wird nach oben und unten mit einer Fläche GND versehen (so wie beim EVAL-Board auch).
Angehängte Dateien:
Gast
#5156024
Nachtrag: Sorry für die schlechte Bildqualität vom Anhang. Es ist etwas dunkel geraten und ich hoffe man erkennt was. Grundsätzlich ist das Dielektrikum 4 bzw. 4,5mil dick (so groß wäre also der Abstand von Signallage zur GND-Lage). @ Diff-Man (Gast) >Dielektrikum 4 bzw. 4,5mil dick (so groß wäre also der Abstand von >Signallage zur GND-Lage). Naja, 4 mil sind 100um in gescheiten Einheiten, bei 90um Signalabstand könnte das vielleicht halbwegs funktionieren. Probier's aus und miss es nach, vor allem das Übersprechen.
Gast
#5156555
Hi Diff-Man! Wenn das Design richtig gemacht ist, dann definiert sich die Impedanz der einzelnen N/P Leitungen massgeblich durch ihren Abstand zur naechsten Massenflaeche (Stripline oder Microstrip) und nicht (wie bei twisted pair) zum inversen Leiter. Dies hat den Vorteil, dass das N/P Paar auch mal getrennt zueinander verlaufen kann, wenn ein Via im Weg ist oder so. Ich habe meine Boards so geroutet und auch bereits die 100 Ohm differentiellen Signale ohne Probleme als (dann 50 Ohm) single-ended genutzt. Erhellend war fuer mich, auch in Bezug auf die notwendige Betrachtung als analoges Signal, die Falk anspricht, das Buch "High Speed Signal Propagation: Advanced Black Magic" von Howard Johnson (es gibt noch eine vereinfachte Version, die kann ich nicht so empfehlen). Das Buch ist sicherlich in der naechstgelegenen UB einsehbar- Kaufpreis ist relativ hoch. Viel Erfolg! Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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