mikrocontroller.net

Forum: Platinen Unterschiedlich breite coplanar waveguides in Eagle?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Werner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo !
Bin in Eagle noch nicht so bewandert...

Möchte gerne unterschiedlich breite coplanar waveguides erstellen, die 
alle 50 Ohm impedanz haben sollen. Somit sind die seitlichen Abstände 
zur Massefläche bei schmäleren Leiterbahnen entsprechend geringer. Habe 
Polygone für Top und Bottom Layer erstellt, dort kann man aber nur 
generell einen Wert für die Abstände einstellen...
Wie kann man das in Eagle einstellen?

Danke im voraus

Werner

Autor: Wühlhase (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Werner schrieb:
> Hallo !
> Bin in Eagle noch nicht so bewandert...

Ich glaube nicht daß das dein Problem ist.


Werner schrieb:
> Möchte gerne unterschiedlich breite coplanar waveguides erstellen, die
> alle 50 Ohm impedanz haben sollen.

Nun, dann schau dir mal an wie sowas berechnet wird, dann schau dir an 
wie Leiterkarten gewöhnlich aufgebaut sind, und dann fang mit deinen 
Überlegungen noch einmal von vorne an.

Autor: Werner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
An der Berechnung und am Aufbau scheiterts nicht, sondern daran, dass 
ich nicht weiss, wo im Programm ich verschiedene Abstände von Lei5erbahn 
zur Ground Pläne einstellen kann. In den Eigenschaften der Polygone, die 
die Ober und Unterseite umhüllen gibt's nur globale Einstellungen, es 
wird in Rats Nest also immer mit dem selben Abstand zum Leiter gefüllt. 
Die Abstände sollten aber unterschiedlich je nach Breite der Lei5erbahn 
sein...

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Werner schrieb:
> dass ich nicht weiss, wo im Programm ich verschiedene Abstände von
> Lei5erbahn zur Ground Pläne einstellen kann.
In den DRC-Einstellungen.

Aber ich würde die GND-Kontur bei so einem kritischen Bauteil selber 
malen. Dann kann ich sicher sein, dass nicht nach einem Softwareupgrade 
(oder wenn jemand zwischendurch mal was im DRC umstellt) diese 
Einstellungen futsch sind oder sich auf einmal anders verhalten.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar M. schrieb:
> Werner schrieb:
>> dass ich nicht weiss, wo im Programm ich verschiedene Abstände von
>> Lei5erbahn zur Ground Pläne einstellen kann.
> In den DRC-Einstellungen.
>
> Aber ich würde die GND-Kontur bei so einem kritischen Bauteil selber
> malen. Dann kann ich sicher sein, dass nicht nach einem Softwareupgrade
> (oder wenn jemand zwischendurch mal was im DRC umstellt) diese
> Einstellungen futsch sind oder sich auf einmal anders verhalten.

Nicht in den Design-Regeln, sondern in den Netzklassen.

Damit kann man den Leitungen verschiedene Netzklasse zuweisen und jeder 
dieser Netzklassen gibt man eine (Mindest)-Breite für die Leiterbahn und 
eine individuelle Clearance. Die Design-Regeln sind fertigungsorientiert 
gedachte Mindestbreiten und Mindestabstände.

EAGLE nimmt beim Ratsnest und DRC den größeren von beiden Werten fürs 
Füllen oder die Fehlerliste.

Was EAGLE (zumindest 7.7) leider nicht kann ist eine Maximalbreite, so 
dass man seine Streifenleiter quasi in ein Korsett zwängen kann. Und man 
kann eine Leitung nicht irgendwie automatisch auf die Breite aus der 
Netzklasse einstellen. Man muß die Leitung anschauen, Netzklassennamen 
herausfinden, Netzklasseneditor öffnen, Breite ablesen und mit CHANGE 
WIDTH auf alle Segmente der Leitung verteilen. Es bräuchte eine Art 
"CHANGE WIDTH NETCLASS-WIDTH).

Und möglicherweise ein Problem ist wenn man in der Netzklasse geringere 
Abstände eingestellt hat, als der Leiterplattenhersteller kann (was man 
in den DRC einstellt). Dann kommt das Teil ohne Fehler aus der 
Fertigung, hält aber die elektrischen Eigenschaften nicht ein.

Von Hand malen ist zwar möglich, aber bei komplexen Konturen sehr 
fehleranfällig wenn man Abstände mit dem Taschenrechner berechnen muß 
und Koordinaten eintippen. Wozu hat man ein CAD-System das einem helfen 
kann wenn man es richtig einsetzt?

: Bearbeitet durch User
Autor: Mampf F. (mampf) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier gibt's einen Rechner dazu:

http://chemandy.com/calculators/coplanar-waveguide-with-ground-calculator.htm

Du brauchst auf jedenfall den Er des Platinenmaterials.

Autor: Mampf F. (mampf) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Werner schrieb:
> Wie kann man das in Eagle einstellen?

Mehrere Polygone mit unterschiedlichen Clearances.

Autor: Helmut S. (helmuts)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In ganz teuren Layoutprogrammen(Xpedition) gibt es dazu die Möglichkeit 
"Rule Areas" zu definieren in der die gleiche Netzklasse aber mit 
anderen Werten definiert werden kann. Wenn die Leitung dann in eine 
"Rule Area" kommt, ändern sich automatich die Leiterbahnbreite(n) und 
die Abstände. Außerdem kann man in den teuren Layout-Programmen die 
Werte für jede Lage einzeln definieren.

Weder Eagle noch KiCad kann das oben gesagte.
Da bleibt wohl nur die Möglichkeit die Netzklasse für den kleinsten 
Abständen zu definieren und dann die größere Leiterbreite manuell beim 
routen einstellen. Falls da dann die Masseflächen zu nahe sind müsste 
man die Fläche manuell aussparen (Sperrflächen).

Autor: georg (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar M. schrieb:
> Aber ich würde die GND-Kontur bei so einem kritischen Bauteil selber
> malen. Dann kann ich sicher sein, dass nicht nach einem Softwareupgrade
> (oder wenn jemand zwischendurch mal was im DRC umstellt) diese
> Einstellungen futsch sind oder sich auf einmal anders verhalten.

Das ist eine Schnapsidee, die nur für Eagle überhaupt Sinn macht. Andere 
Layoutsysteme ändern niemals das Layout, wenn DRC-Werte verändert 
werden. Sie zeigen dann Fehler an (oder eben nicht), aber das bestehende 
Layout wird nicht verändert.

Manuelle waveguides sind in der Praxis nahezu unmöglich, z.B. wenn 
abgerundete Leiterbahnen verlegt werden oder andere Winkel als 45 Grad. 
Dafür müsste man für jedes Stückchen Leiterbahn trigonometrische 
Berechnungen durchführen, um einen vorgegebenen Abstand zwischen 
Leiterbahn und Fläche sicherzustellen.

Georg

Autor: ε.r. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mampf F. schrieb:
> Du brauchst auf jedenfall den Er des Platinenmaterials.

Die schönste Angabe für ε_r nützt nichts, wenn das Platinenmaterial 
nicht homogen genug ist. Je nach dem, wie und wo eine Leiterbahn bspw. 
bei FR4 läuft, sieht sie ein unterschiedliches ε_r (Harz vs. Fiber), 
dass deutlich vom Mittelwert abweichen kann.

Autor: Andre (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
georg schrieb:
> Dafür müsste man für jedes Stückchen Leiterbahn trigonometrische
> Berechnungen durchführen

Ganz stumpfe Idee: Im DRC den Abstand auf 10mil o.ä. klein stellen. Dann 
auf tRestrict eine Linie mit dem gewünschten Abstand um die Leiterbahn 
drum herum ziehen.

Autor: Christian B. (luckyfu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ε.r. schrieb:
> Je nach dem, wie und wo eine Leiterbahn bspw.
> bei FR4 läuft, sieht sie ein unterschiedliches ε_r (Harz vs. Fiber),
> dass deutlich vom Mittelwert abweichen kann.

Das hat in den allermeissten Fällen zwar akademischen Wert, ist in der 
Praxis bei gegebenen Toleranzen von regulären +/- 10%, auf den 
tatsächlichen Impedanzwert der fertigen Leitung, relativ egal. Wichtiger 
als die Impedanz ist der Längenabgleich wenn man mehrere Single Ended 
Leitungen oder gar differential Pairs nutzt.

Autor: VIA (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Helmut S. schrieb:
> In ganz teuren Layoutprogrammen(Xpedition) gibt es dazu die Möglichkeit
> "Rule Areas" zu definieren


Der Altium Designer kann dies auch, nennt sich dort Room.

Den würde ich aber noch nicht zu den "ganz teuren Layoutprogrammen" 
zählen.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.