Hallo zusammen, ich habe vor ein paar Wochen eine 2 lagige Leiterplatte designt und gelayoutet gehabt, auf der mittels USB die Daten eines Sensors ausgelesen werden sollen. Die Versorgung wird ebenfalls über USB realisiert. Nach ein paar Wochen, sind die Leiterplatten endlich bestückt angekommen. Leider Geht bei der die USB2-Schnittstelle etwas nicht. Laut Internet könnte es an der Impedanz liegen. Diese sollte 90 Ohm sein. Leider zeigt der Ohm-Meter an den Pins von USB, etwas in Mega-Ohm Bereich. Die Messung ist doch total simpel, oder mache ich hier etwas falsch? Mit freundlichen Grüßen Bernd
Lies mal nach was mit Impedanz einer Leitung gemeint ist. Suchwort Wellenwiderstand.
Bernd schrieb: > Die Messung ist doch total simpel, oder mache ich hier etwas falsch? Die Impedanz ist eine Wechselstromeigenschaft einer Leiteranordnung. Damit ist die Messung schon mal nicht simpel. Ein grobes Verfahren wäre: Am Anfang der Leitung Pulse einspeisen mit hoher Slewrate über einen veränderbaren Serienwiderstand und am Ausgang messen, bei welchem Wert das Signal die beste Kurvenform hat - keine Überschwinger und keinen treppenähnlichen Verlauf. Der Generator sollte entweder sehr niederohmig sein oder zumindest einen bekannten, niedrigen Innenwiderstand haben, der dann dem Serienwiderstand hinzugerechnet werden muss.
Bernd schrieb: > Die Messung ist doch total simpel, oder mache ich hier etwas falsch? Du mißt den ohmschen Widerstand. Das ist nur ein Teil dessen, was eine Impedanz ist. Außerdem geht es bei dir um die WELLENimpedanz, das ist nochmal was geringfügig anderes.
Bernd schrieb: > Leider Geht bei der die USB2-Schnittstelle etwas nicht. > Laut Internet könnte es an der Impedanz liegen. Um was für eine USB-Geschwindigkeit geht es? Fullspeed (12 MBit/s) oder Highspeed (480 MBit/s)?
Bernd schrieb: > Leider Geht bei der die USB2-Schnittstelle etwas nicht. Da USB (meist) auch mit lausigen Kabel aus Fernost funktioniert, kann die Impedanz nicht so kritisch sein. Hast Du Dir denn die Signale und Versorgungsspannungen mal mit einem brauchbaren Oszilloskop angeschaut?
Ich möchte mal behaupten, dass es nahezu unmöglich ist, auf einem 1,6mm dicken 2 lagigen Board eine Zdiff von 90 Ohm zu erhalten. Rein aus dem Gefühl heraus währen die Leiterbahnen so breit, dass du die nirgends mehr anschließen könntest. Zeig mal den Schaltplan vom betreffenden Teil und vor allem das Layout. Wie meine Vorredner schon schrieben ist die Impedanz nur ein Punkt unter vielen. Wenn die Leitungen auf der Platine unter 3cm sind kannst du die Impedanz eh vernachlässigen. der 2. wichtige Punkt sind Anpassungswiderstände. Da steht in den Datenblättern der entsprechenden ICs mehr zu. Und schlussendlich solltest du auch die Leiterführung im Auge haben, wenn die differential Pair Leitungen nicht als paar geroutet sind sondern jede für sich und dann noch unterschiedliche Längen aufweisen dann kann es schnell sein, dass da nichts mehr bei herum kommt. Messen kann man die Signalintegrität mit sogenannten Augendiagrammen (Danach kannst du gut googeln). Dazu nimmst du ein schnelles Oszilloskop und klemmst einen Tastkopf an die n und einen an die p Leitung an (besser ist natürlich ein dedizierter Impedanzmesskopf, aber der brauch dann auch entsprechend geroutete Testpunkte, damit er eingesetzt werden kann). Jetzt musst du nur noch das Nachleuchten möglichst gegen unendlich einstellen und schaust dir die Datenübertragung an. Das Signal muss sichtbare "Augen" haben. je weiter die geschlossen sind, desto unwahrscheinlicher ist eine vernünftige Datenübertragung. Allerdings hat diese Messung auch ihre Tücken, insbesondere ist es nämlich sehr wichtig, dass du den GND relativ nah an dem Punkt misst, welcher dem Messpunkt der Signale sehr nah ist. Achja, mit einem 20MHz Oszi brauchst nicht anfangen. USB 2.0 läuft glaube mit um die 480MHz, also brauchst du mindestens ein 1GHz Oszi, besser 1,5 um da eine sichere Aussage treffen zu können. Wenn du so etwas nicht hast kann man es vielleicht auch mal ausleihen für ein paar Tage. Ohne dir zu Nahe treten zu wollen aber der Umstand, dass du die Impedanz mit einem Multimeter bestimmen willst zeugt davon, dass du erstmal ein paar Tage investieren solltest um dich in die Thematik der impedanzgeführten Signalübertragung einzulesen. Wichtig wäre halt: Schaltplan und Layout zeigen. Es kann am Ende, um die Übertragung generell zu testen, auch sinnvoll sein, ein USB Kabel zu Opfern und anstelle der Leiterbahnen auf der Platine einzulöten. (Zumindest wenn die überhaupt nicht vernünftig geführt sind). Die Originalleitungen auf der Platine musst du dazu natürlich abtrennen sowohl vom Stecker als auch vom IC oder wie auch immer. Nächste Frage die mir grad so kommt: Hast du eine Punkt zu Punkt Verbindung aufgebaut oder mehrere Sensoren parallel an den Bus angeschlossen? Falls letzteres: Entferne alle bis auf einen und versuche es nochmal. (Leiterzüge abtrennen! Die sogenannten Stubs, die Entstünden wenn du nur die Sensoren abziehst sorgen sonst dafür, dass immer noch nichts funktioniert. Wie gesagt: Lies dich in die Theorie ein, das ist hier zwingend notwendig. p.s.: http://www.testusb.com/HSEYE.htm dort stehen unter anderem auch die Punkte, die du abklären solltest, was mögliche Fehlerursachen angeht
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Bearbeitet durch User
Bernd schrieb: > Leider Geht bei der die USB2-Schnittstelle etwas nicht. Was geht denn nicht? Wie stellst du das fest? Was erwartest du, dass die tun soll, und was tut sie stattdessen? > Die Messung ist doch total simpel, oder mache ich hier etwas falsch? Impedanzmessung ist nicht simpel. Und schon gar nicht, wenn da ein IC drangelötet ist. Aber ich bin mir zu 99% sicher, dass die USB-Leitungen nicht das Problem sind. Wobei... hmmmm... lass doch mal dein Layout sehen.
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