Natürlich werde ich wieder "verhauen" werden (ob es nun wegen technischer Anfrag oder Schreibfehler ist, ist egal), hoffe aber auch auf gute Meinungen die dann die ewige Nörgelei und Stänkerei hier "ertragbar" machen. Ich bin gerade dabei eine PCB mit mehreren kleinen Schaltungen für Experimente mit Steckbrett zu routen und eine Schaltung hiervon soll ein kleines TFT-Display (160x80, ST7735) mittels µC ansteuern. Soweit alles in Ordnung. Zum ersten Mal möchte ich hier jedoch kein Display verwenden, das selbst auf einem PCB sitzt, sondern dieses direkt auf der PCB verlöten. Für das von mir angedachte Display habe ich keine Möglichkeit das zuvor zu verdrahten und auszuprobieren (ich habe nur Displays, die wie gesagt auf einem PCB sitzen). Schaue ich mir übliche Displays mit PCB an, so kann ich sehen, dass alle Dämpfungswiderstände in den Datenleitungen haben. Meine Frage nun ist, ob diese notwendig sind und wenn ja, wie groß diese sein müssen / sollen. Ein größeres Display (160x128, ST7735) ohne PCB konnte ich frei verdrahtet ohne Dämpfungswiderstände störungsfrei betreiben. Daher jetzt die Frage: Sind die Dämpfungswiderstände notwendig? (natürlich kann ich auf der PCB die Widerstände vorsehen und wenn nicht notwendig durch 0-Ohm Widerstände ersetzen, aber ich hätte die PCB gerne so klein wie möglich)
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Ralph S. schrieb: > Daher jetzt die Frage: Sind die Dämpfungswiderstände notwendig? Bei kurzen Leitungen eher nicht. Wie schnell sind denn die Signale? Ansonsten ist der Platzbedarf nun wirklich nicht so groß. Ein gängiges Widerstandsarray mit 4 Widerständen (z.B.EXB-28VxxxJX) besitzt Abmessungen von 2x1 mm. Fällt das bei der Größe deiner PCBs wirklich auf? Es kommt natürlich auch drauf an, ob du das Package löten kannst. https://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/AOC0000/AOC0000C14.pdf Ein CAT16-xxxxF4LF mit 3.2x1.6mm wäre in der Verarbeitung etwas handlicher. https://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/CATCAY.pdf
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Ralph S. schrieb: > Daher jetzt die Frage: Sind die Dämpfungswiderstände notwendig?^ Das hängt von Leitungslänge und Frequenz ab. Sowas ermittelt man an einem Musterteil. Es gibt Simulationstools für die Signalintegrität (z.B. HyperLynx), aber irgendwie eignen die sich mehr zum Nachstellen von Messergebnissen und weniger für Prognosen. Also mach 0402-Pads drauf (oder was Du halt löten kannst), probier aus ob Du Serienterminierung brauchst, und schmeiss die Pads ggf in der nächsten Revision wieder raus.
Moin, Die sind so notwendig, wie 100nF Block-C in Chipnaehe. Kann natuerlich auch ohne funktionieren, aber der Aerger, wenns nicht geht, ist viel groesser als der Aerger, weil die Platine durch evtl. unnoetige Bauteile "so riesig" wird. :-) Kompromiss: nur einen Serien-R in die Clk Leitung. Gruss WK
Rainer W. schrieb: > Es kommt natürlich auch drauf an, ob du das Package löten kannst. > https://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/AOC0000/AOC0000C14.pdf > > Ein CAT16-xxxxF4LF mit 3.2x1.6mm wäre in der Verarbeitung etwas > handlicher. > https://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/CATCAY.pdf Das CAT16 könnte ich wohl als kleinstes noch verarbeiten, aber an sich will ich auch nicht kleiner als SMD 0805 werden (da handverlötet). Soul E. schrieb: > Das hängt von Leitungslänge und Frequenz ab. Leitungslänge ist max. 1,8cm und die max. Frequenz beträgt 6 MHz (für meine Anwendung kann ich die Frequenz jedoch auch noch auf 3 MHz runter drehen). Soul E. schrieb: > Also mach 0402-Pads drauf (oder was Du halt löten kannst), probier aus > ob Du Serienterminierung brauchst, und schmeiss die Pads ggf in der > nächsten Revision wieder raus. :-) darauf wird es wohl hinaus laufen, jedoch mit 0805 Widerständen (0402 habe ich versucht, das bekomme ich einfach nicht gebacken). Dergute W. schrieb: > Die sind so notwendig, wie 100nF Block-C in Chipnaehe. > Kann natuerlich auch ohne funktionieren, aber der Aerger, wenns nicht > geht, ist viel groesser als der Aerger, weil die Platine durch evtl. > unnoetige Bauteile "so riesig" wird. :-) > > Kompromiss: nur einen Serien-R in die Clk Leitung. Das ist einmal eine Aussage, vielen Dank. Ich werde das mit Serienwiderständen versuchen, einmal alle Leitungen und einmal nur die Clock-Leitung. Auf dem PCB sehe ich jetzt mal alle Widerstände vor (leider).
Ralph S. schrieb: > Soul E. schrieb: >> Das hängt von Leitungslänge und Frequenz ab. > > Leitungslänge ist max. 1,8cm und die max. Frequenz beträgt 6 MHz (für > meine Anwendung kann ich die Frequenz jedoch auch noch auf 3 MHz runter > drehen). https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#Terminierung
1 | Eine Leitung ist dann als elektrisch lang zu betrachten, wenn die einfache Laufzeit der Leitung größer als ca. 1/6 der minimalen Anstiegszeit der Signale ist. |
2 | |
3 | Elektrische Signale haben eine sehr hohe, aber dennoch begrenzte Ausbreitungsgeschwindigkeit. In Luft bzw. im Vakuum breiten sich Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit aus, das sind 300.000 km/s, oder 30cm/ns. Auf Leitungen breiten sich Signale langsamer aus, da das elektromagnetische Feld mit der Umgebung interagiert. Je nach Leitungstyp etwa mit 50..70% der Lichtgeschwindigkeit, sprich mit ca. 15..21 cm/ns. |
4 | Ein AVR ist ein recht typischer, digitaler IC. Die minimale Anstiegszeit beträgt ca. 5ns. Nach obiger Formel darf die Laufzeit nur |
5 | 1/6 x 5ns ≈ 0,83ns |
6 | |
7 | betragen. Bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 21cm/ns ergibt das eine maximal zulässige Leitungslänge von |
8 | 21cm/ns x 0,83ns ≈ 17,5cm |
9 | |
10 | Das heißt, bei einer Leitungslänge von bis zu 17,5cm und halbwegs sauberer Leitungsführung treten keine nennenswerten Reflexionen auf und eine Terminierung ist nicht notwendig. Darüber muss man aufpassen: spätestens bei dem doppelten bis dreifachen Wert ist eine Terminierung meist unverzichtbar. |
Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich. > mfg Klaus FALSCH! "Eine Leitung ist dann als elektrisch lang zu betrachten, wenn die einfache Laufzeit der Leitung größer als ca. 1/6 der minimalen Anstiegszeit der Signale ist." Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz! Das mit dem sinnerfassenden Lesen über wir noch mal. Auch wenn 1,8cm lächerlich kurz ist, ist deine Begründung falsch.
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Ralph S. schrieb: > Leitungslänge ist max. 1,8cm und die max. Frequenz beträgt 6 MHz (für > meine Anwendung kann ich die Frequenz jedoch auch noch auf 3 MHz runter > drehen). 1,8cm sind SEHR kurz, da braucht man auch bei sehr kurzen Anstiegszeiten, wie sie moderne Mikrocontroller ausspucken, KEINE Terminierung. 0402 schon dreimal nicht!
Ralph S. schrieb: > Das CAT16 könnte ich wohl als kleinstes noch verarbeiten, aber an sich > will ich auch nicht kleiner als SMD 0805 werden (da handverlötet). Die wären SMD 1206 mit 0.8 mm Pitch, also entspannt.
> Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz!
Das kannst du hier dreimal rauf und runterbeten, ich glaube ohne
NT-Studium versteht das keiner. :-D
Aber falls einer mit der Theorie Probleme hat, einfach Oszi nehmen,
mindestens 100Mhz Bandbreite, 200 schaden auch nicht. Tastkopf mit
Masseklemme und dann einmal mit und einmal ohne Widerstand messen. Dann
wird einem einiges klar!
Und NICHT darauf verlassen das es gerade bei Raumtemperatur auf dem
Schreibtisch zufaellig mal funktioniert!
Vanye
Ralph S. schrieb: > darauf wird es wohl hinaus laufen, jedoch mit 0805 Widerständen (0402 > habe ich versucht, das bekomme ich einfach nicht gebacken). Probiers mal mit 0603... Falk B. schrieb: > Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz! Und naürlich auch die Abfallzeit, im allgemeinen die Flankensteilheit. Vanye R. schrieb: > ich glaube ohne NT-Studium versteht das keiner. :-D Er muss es nicht verstehen, es reicht aus, es zu wissen: nur wenn der Takt sinusförmig wäre, wäre die Taktfrequenz interessant. Je steiler bzw. rechteckförmiger die Flanke, umso mehr Oberwellen werden zur Formung des "rechten Winkels" benötigt. Rainer W. schrieb: > Bei kurzen Leitungen eher nicht Bei entsprechender Flankensteilheit sind schon 20cm ziemlich lang. Siehe z.B. den Beitrag "Re: Signalproblem bei langem Kabel".
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Lothar M. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Bei kurzen Leitungen eher nicht > Bei entsprechender Flankensteilheit sind schon 20cm ziemlich lang. Gibt es so große Platinen überhaupt noch? Es geht hier um 18 mm ;-)
Rainer W. schrieb: > Es geht hier um 18 mm ;-) Hoppla, tatsächlich. Da würde ich mir die Terminierung glattweg sparen.
Ralph S. schrieb: > Schaue ich mir übliche Displays mit PCB an, so kann ich sehen, dass alle > Dämpfungswiderstände in den Datenleitungen haben. Was hast Du wo gesehen und wie kommst Du denn auf Dämpfungswiderstände? Mir sieht das eher nach Schutzwiderständen aus, die ankommende 5 V Signale aus der Arduino-Welt begrenzen sollen. Ohne Wertangabe zu den Widerständen ist die Zeichnung Makulatur.
Falk B. schrieb: > Klaus R. schrieb: >> Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich. >> mfg Klaus > > FALSCH! > > "Eine Leitung ist dann als elektrisch lang zu betrachten, wenn die > einfache Laufzeit der Leitung größer als ca. 1/6 der minimalen > Anstiegszeit der Signale ist." > > Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz! Den Link zur Quelle hatte ich ja angegeben. https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#Terminierung Das waren nicht meine eigenen Worte, ich habe nur zitiert. Das der kritische Parameter die Anstiegszeit ist, ist mir auch klar. Im Zitat ist ja auch von der Anstiegzeit die Rede. Man hätte das sicherlich auch anders ausdrücken können. Ich mußte mir den Satz auch mehrmals durch den Kopf gehen lassen. Die Aussage ist umständlich formuliert, aber ich meine sie wäre richtig. Zumindest hatte LTspice nicht gemeckert.😉 mfg klaus
Klaus R. schrieb: >> Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz! > > Den Link zur Quelle hatte ich ja angegeben. > https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#Terminierung > > Das waren nicht meine eigenen Worte, ich habe nur zitiert. Dann hast du aber falsch zitiert. Außerdem war der erste Satz von DIR und kein Zitat! > Das der kritische Parameter die Anstiegszeit ist, ist mir auch klar. Und warum schreibst du das dann nicht? Nix als faule Ausreden!
Lothar M. schrieb: > Je steiler > bzw. rechteckförmiger die Flanke, umso mehr Oberwellen werden zur > Formung des "rechten Winkels" benötigt. Vor gefühlt 1000 Jahren war da doch mal was mit Fourier. :-) Lothar M. schrieb: > Er muss es nicht verstehen, es reicht aus, es zu wissen: Verstehen tu ich es schon, nur abschätzen kann ich es nicht. Zudem hab ich gerade kein 200 MHz Scope da (und werde auch keines zur Verfügung haben, mein Scope mit 100 MHz Bandbreite habe ich derzeit verliehen) um die Flankensteilheit zu erfassen. Mi N. schrieb: > Ohne Wertangabe zu den Widerständen ist die Zeichnung Makulatur. Na hallo, es geht ja genau darum, welche Werte die Widerstände haben sollen wenn sie denn überhaupt benötigt werden. Ich habe das ja noch nicht aufgebaut und das PCB ist noch nicht fertig (geschweige denn zur Fertigung weggeschickt). Mi N. schrieb: > die ankommende 5 V > Signale aus der Arduino-Welt begrenzen sollen. Wenn du die Zeichnung nur halbwegs "richtig" angesehen hast, wird der Controller der das ansteuert (CH3V003, kein Arduino) mit 3,3V betrieben werden. Falk B. schrieb: >> Das der kritische Parameter die Anstiegszeit ist, ist mir auch klar. > > Und warum schreibst du das dann nicht? Nix als faule Ausreden! Hey Leut's, muß man denn im Ton immer daneben liegen? Dennoch vielen Dank an Lothar Falk und die anderen. Auch wenn es wohl ohne die Widerstände gehen würde / wird, werde ich auf dem PCB Widerstände vorsehen.
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Ralph S. schrieb: > der Controller der das ansteuert (CH3V003, kein Arduino) der kann auch ganz langsam schalten. Ich würde die Widerstände weglassen.
Ralph S. schrieb: > Wenn du die Zeichnung nur halbwegs "richtig" angesehen hast, wird der > Controller der das ansteuert (CH3V003, kein Arduino) mit 3,3V betrieben > werden. Du willst mir doch nicht erzählen, daß alle diese Displays mit einem CH3V003 angesteuert wurden? Baue zusammen, was Du sonstwo gesehen hast. Dann mußt Du nicht nachdenken und nicht verstehen, warum es Beispiele im Netz gibt, wo ein Arduino nano mit 5 V direkt an das TFT-Modul angeschlossen wird.
> der kann auch ganz langsam schalten. Ich würde die Widerstände > weglassen. Ich denke nicht das Controller dadurch langsamer schalten im Sinne der Definition "2Mhz" oder so. Ausserdem, wie wir doch gerade gelernt haben ist der Takt irrelevant! Allerdings wird man dadurch vermutlich dem maximalen Ausgansstrom begrenzen, so das man als Folge mit der Kapazitaet der Leiterbahn eine geringere Anstiegszeit bekommt. Es ist also Wert das auszuprobieren und mal zu messen. Oh..und sowas, zusammen mit den Widerstaenden, ist nicht nur interessant damit eine Schaltung zuverlaessiger funktioniert. Es erleichtert einem in der EMV das Leben und wenn man nicht nur irgendeinen Schnoeselkram macht sondern etwas mit mehr Anforderungen an Dynamik/Rauschabstand (gar gueldene Hifi :) ) dann wird die Schaltung auch besser. Vanye
Oft habe ich in diversen Platinen 100 Ohm Serienwiderstände gesehen.
Björn W. schrieb: > Oft habe ich in diversen Platinen 100 Ohm Serienwiderstände gesehen. Ich hab auch schon viele Widerstände auf diversen Platinen gesehen.
Falk B. schrieb: > Klaus R. schrieb: >>> Der kritische Parameter ist die Anstiegszeit, NICHT die Taktfrequenz! >> >> Den Link zur Quelle hatte ich ja angegeben. >> https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#Terminierung >> >> Das waren nicht meine eigenen Worte, ich habe nur zitiert. > > Dann hast du aber falsch zitiert. Außerdem war der erste Satz von DIR > und kein Zitat! > >> Das der kritische Parameter die Anstiegszeit ist, ist mir auch klar. > > Und warum schreibst du das dann nicht? Nix als faule Ausreden! Ich bin ja sonst nicht kleinlich. Aber mein Zitat war wortwörtlich vom Link kopiert. Der einzige Satz von mir lautet: "Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich." Und diese Aussage dürfte richtig sein. Eigentlich bin ich beruflich schon seit 2018 mit Leitungen und deren Terminierungen befasst. Dabei ist eine klassische Leitung mit Sender und Serienterminierung und einem Empfänger mit AC-Terminierung eine klare Sache. Spannend wird es dann wenn der Auftraggeber mehrere Empfänger verteilt auf der Leitung haben möchte. Ohne LTspice kommt man dann nicht weiter. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Der einzige Satz von mir lautet: > "Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich." > > Und diese Aussage dürfte richtig sein. Nö. Sagte ich bereits. Die Begründung ist falsch.
Björn W. schrieb: > Oft habe ich in diversen Platinen 100 Ohm Serienwiderstände gesehen. Kommt mit bekannt vor. Infinion, IM72D128V01, Datenblatt Seite 11. "The capacitor should be placed as close to VDD as possible. A termination resistor (RTERM) of about 100Ω may be added to reduce the ringing and overshoot on the output signal." Das ist eher eine Überanpassung die zusammen mit der Eingangskappazität des Inputs ein RC-Glied bildet, so dass der Rechteck verschliffen wird. Aber bei kurzen Längen kommt es noch gar nicht zu klingeln. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Der einzige Satz von mir lautet: > "Bei 1,8 cm und 6 MHz ist eine Serienterminierung nicht erforderlich." > > Und diese Aussage dürfte richtig sein. Richtig wäre Bei 18mm Leitungslänge und halbwegs sauberer Leitungsführung mit Masse darf die minimale Anstiegszeit ~500ps betragen. Bei weniger als der Hälfte sollte man über eine Terminierung nachdenken.
Wastl schrieb: > Ich hab auch schon viele Widerstände auf diversen Platinen gesehen. Und ich hab schon sehr oft einen Wastl gesehen der sich offenbar langweilt und dann irgendwelchen Müll von sich geben muss.
Falk B. schrieb: > Bei 18mm Leitungslänge und halbwegs sauberer Leitungsführung mit Masse > darf die minimale Anstiegszeit ~500ps betragen. Bei weniger als der > Hälfte sollte man über eine Terminierung nachdenken. Prima. Mit welcher Ausbreitungsgeschwindigkeit hast Du gerechnet? mfg Klaus
Klaus R. schrieb: >> Bei 18mm Leitungslänge und halbwegs sauberer Leitungsführung mit Masse >> darf die minimale Anstiegszeit ~500ps betragen. Bei weniger als der >> Hälfte sollte man über eine Terminierung nachdenken. > > Prima. Mit welcher Ausbreitungsgeschwindigkeit hast Du gerechnet? 210mm/ns, ~2/3c
Falk B. schrieb: > Klaus R. schrieb: >>> Bei 18mm Leitungslänge und halbwegs sauberer Leitungsführung mit Masse >>> darf die minimale Anstiegszeit ~500ps betragen. Bei weniger als der >>> Hälfte sollte man über eine Terminierung nachdenken. >> >> Prima. Mit welcher Ausbreitungsgeschwindigkeit hast Du gerechnet? > > 210mm/ns, ~2/3c Guter Wert. mfg Klaus
Die Terminierungswiderstände sind bei modernen Mikrocontrollern nicht notwendig. Stell die Pins auf "Langsam" oder "Low-Drive" ein, dann sind die Terminierungswiderstände im Ausgangsreiber praktisch schon eingebaut (ist meist der Default). Wenn du sie doch extern vorsehen willst, dann nimm 47-100 Ohm, und plaziere die direkt beim Treiberpin (Sourceterminierung). Dann aber die Pins auf "Fast" oder "Strong-Drive" einstellen, wenn du hohe Datenraten willst. Bei 1.8 cm brauchst du da nicht drüber nachzudenken. Der Wellenwiderstand liegt auf dem PCB irgendwo bei 100-150 Ohm, und der Ausgangswiderstand vom Pintreiber bei ca. 20-50 Ohm. In extremen Fällen hat man früher bei parallelen Bussen (ISA glaube ich) einen zweiten Terminierungswiderstand beim Empfängerpin von 82 Ohm plaziert, der hat dann mit der Eingangskapazität vom Pin eine AC Terminierung der Leitung gemacht, zusätzlich zur 100 Ohm Terminierung am Treiberpin. Aber da ging es um 50 cm Ribbonkabel und 16 Bit parallel mit "so-schell-wie-nur-möglich". Und ja, die Anstiegszeit ist entscheidend, aber das ist auch nur die halbe Wahrheit. Die Frequenz ist auch wichtig, weil ja in einer Flanke/Sekunde keine nennenswerte Energie steckt, die abstrahlen kann. Das Bild 2 in https://incompliancemag.com/spectra-of-digital-clock-signals/ zeigt die Zusammenhänge.
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