Forum: Platinen Altium Impedanzkontrolliertes Routing


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von Fabian Schatzmann (Gast)


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Guten Tag,

ich muss bei Altium 20 eine Leiterbahn routen welche einen gewissen 
Widerstand haben soll. Jedoch will ich nicht im Layer Stack Manager die 
ganze Platine davon abhängig machen. Welche Möglichkeit gibt es, nur 
einem Netz einen bestimmten Widerstandswert zuzuweisen?

Danke und Grüsse
Fabian

von TR.OLL (Gast)


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Widerstand auf Platine?

von Fabian Schatzmann (Gast)


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Nein, viel zu Hohe Leistung. Es geht um einen Widerstand mit ca. 10 
miliohm.

von M.A. S. (mse2)


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Wie jetzt? Du willst einen einlenen ohmschen Widerstand als Leiterbahn 
realisieren?

Wenn ja: Wtf hat das mit "impedanzkontrolliertem Routing" zu tun?

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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M.A. S. schrieb:
> Wenn ja: Wtf hat das mit "impedanzkontrolliertem Routing" zu tun?

Nix.

von Msd (Gast)


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Sowas passiert wenn man jeden ans Layout lässt. Selbst die, die im 
Studium immer gepennt und die Laborberichte abgeschrieben haben.

von Fabian Schatzmann (Gast)


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Vielen Dank, jedoch trotz eurer frustrierten Kommentare ist die Frage 
immer noch nicht beantwortet.

Was ich mache muss euch nicht interessieren. Die Frage ist wie ich in 
Altium einem Netz eine Art "Rule", also eben einen bestimmten 
Widerstandswert hinzufügen kann.

Danke für produktive Kommentare!

von Msd (Gast)


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Fabian Schatzmann schrieb:
> Vielen Dank, jedoch trotz eurer frustrierten Kommentare ist die Frage
> immer noch nicht beantwortet.
>
> Was ich mache muss euch nicht interessieren. Die Frage ist wie ich in
> Altium einem Netz eine Art "Rule", also eben einen bestimmten
> Widerstandswert hinzufügen kann.

Das Problem ist, dass deine Angaben sich Widersprechen.

Vermutlich willst du eine Impedanz realisieren, redest aber von 
Widerstand und noch viel schlimmer du nennst "MILLIOHM". Typische 
impedanzen von Signalen bewegen sich im Bereich von einigen 10 Ohm. Z.B. 
40 Ohm, 90 Ohm usw. Wenn du deine Frage so formulierst wirst du sicher 
eine Antwort bekommen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Fabian Schatzmann schrieb:
> Vielen Dank, jedoch trotz eurer frustrierten Kommentare ist die Frage
> immer noch nicht beantwortet.

Du verstehst nicht den Unterschied zwischen Impedanzkontrolle und dem 
Widerstandsbeiwert einer Leiterbahn.

> Was ich mache muss euch nicht interessieren. Die Frage ist wie ich in
> Altium einem Netz eine Art "Rule", also eben einen bestimmten
> Widerstandswert hinzufügen kann.

Altium hat den integrierten Impedanzrechner schon vor einigen Versionen 
von Altium aus gutem Grund wieder entfernt. Daher sollte man sich die 
Geometrien in Abhängigkeit vom Lagenaufbau usw. lieber mit einem 
separaten Programm ausrechnen. Und für die dabei gewonnenen Werte legt 
man die passenden Design Rules an. Und wie man das macht, steht in der 
Online-Dokumentation.

von Carlo (Gast)


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Fabian Schatzmann schrieb:
> Fabian Schatzmann

? ... "harter", unangepasster Übergang auf den Rest der Schaltung ?

https://www.altium.com/de/solution/guide-to-controlled-impedance-during-pcb-routing/

von Helmut S. (helmuts)


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Definiere eine Netzklasse z. B. mit dem Namen Z50 und weise sie deiner 
Leitung zu.
Für diese Netzklasse definierst du die Leiterbahnbreite die du mit dem 
Programm deiner Wahl berechnet hast oder noch besser die Beite die der 
Leiterplattenhersteller für deinen Stackup berechnet hat. Letzteres ist 
die Profilösung.

: Bearbeitet durch User
von Fabian Schatzmann (Gast)


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Ja das stimmt, da habe ich mich widersprochen.

Im Prinzip will ich die Impedanz einer einzigen Leiterbahn realisieren.

von Fabian Schatzmann (Gast)


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So geht das... Perfekt, danke!

von M.A. S. (mse2)


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Fabian Schatzmann schrieb:
> Im Prinzip will ich die Impedanz einer einzigen Leiterbahn realisieren.

Du hast immer noch nicht klargestellt, was Du willst.
Den ohmschen Widerstand eines Leiterbahnstückes festlegen
oder
den Wellenwiderstand.

Aber egal, Du bist ja der, der die Antwort haben möchte, uns kann's, wie 
Du selber schreibst, sch....egal sein. Isses auch!

Schönen Restfreitag noch!

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Altium hat den integrierten Impedanzrechner schon vor einigen Versionen
> von Altium aus gutem Grund wieder entfernt.

Upps, ich habe gerade gesehen, dass der unsägliche Impedanzrechner immer 
noch vorhanden ist, d.h. auch bei AD 17.1 und AD 20. Dennoch ist 
unbedingt zu beachten, dass er nur den Abstand zur nächstgelegenen Plane 
(bzw. bei Stripline auch noch der Abstand zwischen den nächstgelegenen 
Planes) berücksichtigt, jedoch nicht zu Polygonen oder Fills auf 
Signallagen! Das macht seinen Einsatz in vielen Fällen völlig unmöglich 
bzw. sehr fehlerträchtig. Und differentielle Signale beherrscht er auch 
nicht.

Ich empfehle eher Saturn PCB Toolkit:
http://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit/

von Michael K. (mab)


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Andreas S. schrieb:
> Dennoch ist
> unbedingt zu beachten, dass er nur den Abstand zur nächstgelegenen Plane
> (bzw. bei Stripline auch noch der Abstand zwischen den nächstgelegenen
> Planes) berücksichtigt, jedoch nicht zu Polygonen oder Fills auf
> Signallagen! Das macht seinen Einsatz in vielen Fällen völlig unmöglich
> bzw. sehr fehlerträchtig.

Da kommt man dann aber mit Saturn PCB auch nicht wirklich weiter.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Michael K. schrieb:
> Da kommt man dann aber mit Saturn PCB auch nicht wirklich weiter.

Doch. Dort gibt man ja die tatsächlichen Lagenabstände an, z.B. zwischen 
der Leiterbahn und der nächstgelegenen Kupferfläche. Beim eingebauten 
Impedanzrechner von Altium hat man aber keine Chance, die Impedanz 
gegenüber einem Polygon zu berücksichtigen.

Ein übler Workaround bestünde höchstens darin, eine Dummy-Leiterplatte 
mit nur einer Signallage und ein bzw. zwei Planes für Microstrip bzw. 
Stripline anzulegen und dort die Leiterbahnbreiten zu berechnen. Die 
berechneten Werte überträgt man dann in die Design Rules der echten 
Leiterplatte.

Und es gibt natürlich auch noch einen weiteren, sehr sinnvollen Weg: 
eine grobe Abschätzung der Leiterbahnbreiten mittels Impedanzrechner und 
Erstellung des entsprechendes Layouts. Anschließend lässt man den 
Leiterplattenhersteller noch einmal die optimalen Leiterbahnbreiten und 
-abstände anhand des konkreten Layouts nachrechnen. Diese Werte 
übernimmt man und passt das Layout an. ILFA empfiehlt sogar diesen Weg. 
Wichtig ist dabei nur, die impedanzmäßig relevanten Leiterbahnen 
geeignet zu kennzeichnen, d.h. in Form einer ansonsten nicht verwendeten 
Breite, z.B. 151 µm statt der sonst verwendeten 150 µm.

von Michael K. (mab)


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Andreas S. schrieb:
> Beim eingebauten
> Impedanzrechner von Altium hat man aber keine Chance, die Impedanz
> gegenüber einem Polygon zu berücksichtigen.

Genau das geht mit Saturn PCB halt auch nicht. Oder irre ich da?

von Wühlhase (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Oder irre ich da?

Ja. Denn wie gesagt: du berechnest (extern) die passende 
Leiterbahnbreite, und legst diese in den Designrules in Altium fest.

von Michael K. (mab)


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Andreas S. schrieb:
> Doch. Dort gibt man ja die tatsächlichen Lagenabstände an, z.B. zwischen
> der Leiterbahn und der nächstgelegenen Kupferfläche.

Ich habe das als Coplanar Waveguide interpretiert.
Einfache formelbasierte Impedanzrechnung geht natürlich mit Saturn PCB, 
allerdings fangen bereits beim Lötstoplack die Einschränkungen an.

von Klaus R. (klara)


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Fabian Schatzmann schrieb:
> Welche Möglichkeit gibt es, nur
> einem Netz einen bestimmten Widerstandswert zuzuweisen?

Es könnte Dir hier folgender Beitrag helfen. Der Robert hat zwar ein 
gewöhnungsbedürftiges Englisch, bietet aber einen prima Lehrgang.

Length Matching in Altium @ Robert Feranec
Youtube-Video "Length Matching in Altium"

mfg Klaus

von georg (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Genau das geht mit Saturn PCB halt auch nicht. Oder irre ich da?

Ja. Für den Saturn zählt die nächstgelegene Referenzfläche, ob die in 
Altium oder sonstwo als Plane oder Polygon angelegt ist ist dem Saturn 
Toolkit genauso egal wie jedem anderen Impedanzrechner auch.

Georg

von Peter (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> Upps, ich habe gerade gesehen, dass der unsägliche Impedanzrechner immer
> noch vorhanden ist, d.h. auch bei AD 17.1 und AD 20. Dennoch ist
> unbedingt zu beachten, dass er nur den Abstand zur nächstgelegenen Plane
> (bzw. bei Stripline auch noch der Abstand zwischen den nächstgelegenen
> Planes) berücksichtigt, jedoch nicht zu Polygonen oder Fills auf
> Signallagen! Das macht seinen Einsatz in vielen Fällen völlig unmöglich
> bzw. sehr fehlerträchtig. Und differentielle Signale beherrscht er auch
> nicht.

Das stimmt nicht ganz.
In Altium 20 ist ein Solver enthalten. Der stimmt sehr gut wenn man den 
Langenaubau gut hinterlegt hat.
Vorher wurde das nur mit einer Formel berechnet.

von Klaus R. (klara)


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Peter schrieb:
> Das stimmt nicht ganz.
> In Altium 20 ist ein Solver enthalten. Der stimmt sehr gut wenn man den
> Langenaubau gut hinterlegt hat.

Dem kann ich nur zustimmen. Unter Eagle mußte ich auch mit dem Toolkit 
von Saturn die Geometrie berechnen lassen. Jetzt gebe ich den Layerstack 
möglichst exakt ein und lasse die Impedanzen von AD berechnen. Dabei 
kann ich noch etwas variieren um z.B. einen geringere Gap zu erhalten. 
Ist wirklich toll.
mfg klaus

von Bernd (Gast)


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Messt ihr eure Impedanzen auch nach oder sind die Verantwortlichen schon 
glücklich, wenn man annähernd die richtige Leiterbahnbreite verwendet 
hat.

Michael K. schrieb:
> Lötstoplack
Ich würde den Stoplack auf den relevanten Leiterbahnen weglassen. Das 
sieht man auch bei vielen HF-Platinen. Vermutlich wird das mit Stoplack 
zu inhomogen (ich hab's noch nicht nachgemessen).

von Stefan (Gast)


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Bernd schrieb:
> Messt ihr eure Impedanzen auch nach oder sind die Verantwortlichen schon
> glücklich, wenn man annähernd die richtige Leiterbahnbreite verwendet
> hat.
>

Das macht der Fertiger, wenn man impedanzgeprüft bestellt. Meistens 
reicht auch impedanzkontrolliert.
> Michael K. schrieb:
>> Lötstoplack
> Ich würde den Stoplack auf den relevanten Leiterbahnen weglassen. Das
> sieht man auch bei vielen HF-Platinen. Vermutlich wird das mit Stoplack
> zu inhomogen (ich hab's noch nicht nachgemessen).

Wenn man's ganz genau braucht, kann man sowas machen. Dann aber eher auf 
Rogersmaterial, bei normalem FR4 ist das eher witzlos.

von georg (Gast)


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Bernd schrieb:
> Messt ihr eure Impedanzen auch nach

Nach der Fertigung ist das witzlos - ändern kann man die LP nicht mehr, 
und reklamieren auch nicht, das geht nur wenn man den Fertiger 
beauftragt, impedanzkontrolliert zu fertigen. Dann muss er LP ersetzen 
oder schon intern nochmal fertigen, wenn die Impedanz nicht stimmt.

Wenn die LP aber impedanzkontrolliert gefertigt (und bezahlt) sind würde 
ich mir nicht die Mühe machen, das nochmal selbst nachzumessen, das ist 
nämlich auch aufwendig. Normalerweise wird das mit einem TDR gemessen, 
das findet man nicht in jeder Waschküche. Ausserdem ist es dann immer 
noch so dass man nichts mehr ändern kann, nur wegschmeissen.

Stefan schrieb:
> Meistens
> reicht auch impedanzkontrolliert.

Was soll das sein? Ich kenne das nur so dass Prüfprotokolle mitgeliefert 
werden. Man kann ja die Impedanz nicht kontrollieren ohne das Ergebnis 
zu messen. Als Hersteller würde ich es nicht riskieren, LP mit 
definierter Impedanz an den Kunden auszuliefern ohne das geprüft zu 
haben. Ich bin aber auch kein Chinese.

Georg

von Christian B. (luckyfu)


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georg schrieb:
> Was soll das sein? Ich kenne das nur so dass Prüfprotokolle mitgeliefert
> werden. Man kann ja die Impedanz nicht kontrollieren ohne das Ergebnis
> zu messen. Als Hersteller würde ich es nicht riskieren, LP mit
> definierter Impedanz an den Kunden auszuliefern ohne das geprüft zu
> haben. Ich bin aber auch kein Chinese.

Es gibt durchaus 2 paar Schue, Impedanzkontrolliert und impedanzgeprüft.
Wenn man Impedanzkontrolliert bestellt, fertigt der LP Hersteller genau 
nach den gleichen Vorgaben wie bei einer impedanzgeprüften Platine. 
Allerdings wird auf die Messung verzichtet. d.h.: Es entfällt der 
Messcoupon mit seinen Archivierungspflichten sowie die Messung an sich, 
was Ausschuss vermindert, was sich wiederum deutlich im Preis 
niederschlägt.
Für die allermeissten Wald- und Wiesen Platinen genügt 
impedanzkontrolliert gefertigt. Oftmals steht bei derartigen Aufträgen 
in den Kundendaten ein Satz wie: Die Gleichmäßigkeit der Impedanz ist 
wichtiger als ihr tatsächlicher Wert. Das stimmt, wie gesagt, für sehr 
vieles. Bei DDR3+ RAM vielleicht nicht mehr, aber für HDMI, PCIexpress, 
USB und Ethernet reicht das ganz sicher.
Die Platinen werden ja, wie schon geschrieben, dennoch nach den gleichen 
Vorgaben gefertigt, als wenn die Impedanz gemessen würde.
Tatsächlich spielt es oft auch keine Rolle, ob die Leitung nun 70 oder 
90Ohm hat. Ein paar Randbedingungen müssen aber doch erfüllt sein, wenn 
ich das Signal über weite Strecken transportiere hat das eher einen 
Einfluss als wenn Phy und Übertrager innerhalb von 3cm auf der Platine 
angeordnet sind (In dem Fall spielt die Impedanz nahezu gar keine 
Rolle). Als Layouter muss man das dann halt abschätzen, ob die Messung 
sinnvoll und notwendig ist, oder, ob es vielleicht nicht so viel stört, 
wenn von 200 Platinen eine die Inbetriebnahme nicht übersteht, ich aber 
dadurch 50 Platinen mehr zum gleichen Preis fertigen konnte, wie mit 
Impedanzmessung.

von Mal einwerfen (Gast)


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Ein 10mOhm widerstand kostet ja nicht die Welt. Falls der Poster diese 
paar cents sparen moechte, muesste er an anderen Bauteilen erst mal viel 
mehr sparen koennen..  und eigentlich nicht so dümmliche Fragen 
stellen... der spezifische Widerstand ist 17mOhm (m/mm^2)
Den effektiv zu verwerten bedarf Einigem an Planung. Denn ein 
Instrumentenverstaerker wird wohl nicht drin sein.

von O. H. (tkip)


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georg schrieb:
> Nach der Fertigung ist das witzlos - ändern kann man die LP nicht mehr,
> und reklamieren auch nicht, das geht nur wenn man den Fertiger
> beauftragt, impedanzkontrolliert zu fertigen. Dann muss er LP ersetzen
> oder schon intern nochmal fertigen, wenn die Impedanz nicht stimmt.

Im Fall des Falles könnte man vielleicht noch Impedanz-Anpassungen 
vornehmen wenn dies von Anfang an bereits in einer Form eingeplant war.
So witzlos ist das nach einer Fertigung also nicht unbedingt, vor allem 
wenn es sich um einen Prototypen handelt.

von Joggel E. (jetztnicht)


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Impedanz und genauer Widerstand ist bei weitem nicht dasselbe. Impedanz 
bedeutet praezise Konturen. Waehrend Widerstand speziell auch genaue 
Dicke bedeutet. 10% Dickeabweichung bedeutet 10% Widerstandsabweichung. 
Mal beim Hersteller nachfragen was er in der Dicke an Abweichungen, resp 
Genauigkeit spezifiziert. Mein bevorzugter Hersteller spezifiziert zB 
24-38um fuer ein 35um. Uups.

Der Standard Ansatz hier ist eine Leiterbahn, mit gerechneten Werten zu 
machen, sodass die Werte etwas passen. Nach der Fertigung kalibriert man 
per ACD Wert. zB 1A  => ADC=973. Was dann noch bleibt ist der eher 
heftige Temperaturkoeffiziernt.

: Bearbeitet durch User
von georg (Gast)


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Mal einwerfen schrieb:
> der spezifische Widerstand ist 17mOhm (m/mm^2)

Joggel E. schrieb:
> Nach der Fertigung kalibriert man
> per ACD Wert. zB 1A  => ADC=973

Hier wird nur noch totaler Unsinn gepostet, am besten schliessen.

Georg

von Mal einwerfen, subito (Gast)


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Jetzt aber hopp, weg mit dem Troll.

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