Layoutfrage einer Platine

[Sawyer M. (sawyer_ma)]

Hallo alle zusammen,

ich habe eine kleine Platine gelayoutet und dabei kamen mir ein paar 
Fragen. Jedoch erst einmal eine kleine Zusammenfassung was man da sieht.

Anzahl der Layer 2, Top und Bottom vollständig Masseflächen, das obere 
IC ist ein Backlight Treiber und der untere ein ganz normaler 
Schaltregler. Bild 1 zeigt meine 3,3V Spannungsversorgung. Auf Bild 2 
seht Ihr die Impedanz angepassten differentiellen Leitungspärchen (sind 
längentechnisch noch nicht exakt angepasst das kommt morgen). 
Arbeitsfrequenz dieser beträgt 500MHz. Bild 3 sieht man einfach das 
gesamte Layout.

Da ich leider nur 2 Layer zur Verfügung habe, kann ich leider nicht den 
gewohnten Aufbau von vollständigen Masseflächen sowie einem 
Spannungslayer genießen. Somit versuche ich bei dem wenigen Platz den 
ich zur Verfügung habe, die Speiseleitungen so zu legen das diese die 
differentiellen Leitungen nicht kreuzen. Jedoch ist es mir noch nicht 
ganz gelungen. Anzumerken ist noch das ich die zwei Masselayer morgen 
mit ausreichend Vias miteinander verbinde. Sodass, auf jedenfall kein 
totes Kupfer entsteht und auch eine gute Masseverbindung der beiden 
Layer gewährleistet ist.

Nun zu den Fragen:

1.)
Welche Leitungsbreite nimmt man für die Leitungen zur 
Spannungsversorgung (3,3V bei maximal 400mA sowie oben 16V bei 20mA)?

2.)
Wie lege ich die Leitungen der Spannungen am besten? Kann man das so 
machen wie ich es getan habe?

3.)
Was mache ich am besten wenn ich doch die differentiellen 
Leitungspärchen kreuze mit der Spannungsversorgung? Idee von mir ist, 
das ich knapp vor und nach der Kreuzung von Spannungsleitung und 
differnziellen Leitungspärchen die Spannungsleitung mit 10nF abblocke. 
Dies sollte mir die Hochfrequenzstörungen unterdrücken auf meiner 
Speisung.

4.)
Die drahtgewickelten Induktivitäten (ganz rechts am Rand) habe ich 
absichtlich so weit es ging von den differentiellen Leitungspärchen 
entfernt platziert um Elektromagnetische Verkopplungen zu vermeiden. 
Kann ich sonst noch etwas tun wie zum Beispiel die Massefläche unter 
diesen zu entfernen um Störungen zu vermeiden?

Vielen Dank für eure Hilfe und konstruktive Kritik.

[Peter D. (peda)]

Sawyer M. schrieb:
> Arbeitsfrequenz dieser beträgt 500MHz.

Damit alleine kann man kein Layout bewerten.

Es hängt vom Schaltplan ab und was in den Datenblättern der verwendeten 
ICs steht.

[Conny G. (conny_g)]

Völlig konfus die Frage.

[Phillip R. (Firma: Radner Mechatronics) (rfe1)]

Also bei 500MHz würde ich eher in eine 4 lagige Leiterplatte investieren 
und jeweils eine GND Lage und eine Versorgungslage verwenden.

[Mampf unterwegs (Gast)]

Und Impedanz-angepasste Leitungen auf 2 Lagen - kennst du die 
Dieelektrizitätskonstante?  ... Hmm, was ist das eigentlich für eine 
Software?

[Georg (Gast)]

Sawyer M. schrieb:
> die Speiseleitungen so zu legen das diese die
> differentiellen Leitungen nicht kreuzen

1. Die Unterbrechung der gegenüberliegenden Fläche beim mittleren 
DiffPair ist ebenfalls nicht zulässig - ob das bei 500 MHz etwas 
ausmacht ist eine andere Frage.

2. Bei 2lagig 1,6 mm dürfte die Impedanz der Diffpairs weit daneben 
liegen.

Georg

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Sawyer M. schrieb:
> Welche Leitungsbreite nimmt man für die Leitungen zur Spannungsversorgung
Sehe ich da Schaltregler auf der Platine?
Falls ja: warum sehe ich da kein Schaltreglerdesign? Warum sind die 
nicht deutlicher in einem abgegrenzten Bereich zu erkennen? Und warum 
ist da die Masse quer druchgeflutet?

Peter D. schrieb:
> Es hängt vom Schaltplan ab
So ist es.

[Andi (Gast)]

Sawyer M. schrieb:
> die Impedanz angepassten differentiellen Leitungspärchen

Impedanzangepasstes Desing und 2 Lagen widersprechen sich.
Ganz abgesehen davon, dass die gezeichnete Geometrie bei 1,6mm nicht 
annähernd hinkommen kann.

Bau noch 2 Lagen dazu.
Den kritischen Leitungen spendierst du eine (durchgehende!) GND-Plan als 
Referenz.

[VIA (Gast)]

Andi schrieb:
> Impedanzangepasstes Desing und 2 Lagen widersprechen sich.

Dies!



Mampf unterwegs schrieb:
> Hmm, was ist das eigentlich für eine
> Software?

Dürfte Altium Designer sein.

[HildeK (Gast)]

Bei den im mittleren Bild markierten Diff-Pairs sind nicht wirklich 
Diff-Pairs.
Der Abstand der Paare zueinander ist viel größer als der Abstand der 
Einzelleitungen zu dem daneben liegenden GND. Das wirkt nicht mehr 
differentiell, sondern wie zwei Einzelleitungen und die Vorteile 
differentieller Signale gehen verloren.
Ansonsten, wie schon gesagt, ein Diff-Pair ohne brauchbaren gemeinsamen 
GND-Bezug taugt nichts.