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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie problematisch sind 15MHz?


Autor: Christian H. (Gast)
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Guten Abend!

Ich spiele mit dem Gedanken mich in nächster Zeit an ein neues Projekt 
ran zu wagen. Jedoch bin ich mir noch nicht ganz sicher ob ich dem schon 
gewachsen bin.

Hierzu folgende Frage:
Ich habe 8 Datenleitungen die ihre Pegel mit einer Frequenz von max. 
~15MHz ändern.
Wie aufwendig wäre die elektrotechnische Realisierung? (Abschirmung von 
Störsignalen)
Wäre das für einen Amateur noch zu schaffen? Oder sind die Anforderungen 
an das Routing schon so hoch, dass es definitiv "gefestigere Kenntnisse" 
im Bereich HF-Technik benötigt werden?


Die Länge der Datenleitungen wird wohl 10cm nicht überschreiten. 
Außerdem habe ich vor sie möglichst "geradlinig" zu führen, also ohne 
viele Durchkontaktierungen oder Umwege. Auch werde ich zwischen den 
Datenleitungen Masseleitungen führen.

Denkt ihr dass diese Maßnahmen ausreichen werden?


Herzlichen Dank für eure Hilfe! :)
- Christian

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Christian H. wrote:

> Denkt ihr dass diese Maßnahmen ausreichen werden?

Hallo Christian,

wäre evtl. Sinnvoll wenn Du uns sagen könntest was für Signale du 
meinst.

Meine Glaskugel hat der Lehrling leider bei der letzten Reinigung 
runterfallen lassen... :( ich wollte mir auch keine neue kaufen, weil 
die Dinger so unglaublich Wartungsintensiv sind...

Grüße
Björn

Autor: Christian H. (Gast)
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"Normales" Digitalsignal; 3,3V.

Autor: Null (Gast)
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Solange auf der anderen Seite eine GND plane ist, sollten keine Probleme 
auftreten. Bei langen Leitungen kann man ja auch noch einen 100 Ohm in 
Serie machen

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Christian H. wrote:
> "Normales" Digitalsignal; 3,3V.

Dann sollte es kein Problem sein.
Denke daran die Leitungslängen aller Signale auf dem 8-Bit-Bus in etwa 
gleich lang zu halten. Ist aber erst bei wesentlich höheren Frequenzen 
wichtig.
Die Masseleitungen kannst Du dir auf der kurzen Strecke sparen.

Grüße
Björn

Autor: Andreas W. (Gast)
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Hi

Achte dadrauf das du in der nähe keine größeren lasten schaltest (ein 
relais reicht schon). Sowas hatte ich früher mal als fehler den ich ewig 
gesucht habe.
Das ist aber bei allen signalen so.

Autor: Christian H. (Gast)
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Erstmal einen großen Dank für eure Antworten!

Was ich so rausgehört sind die 15MHz zwar nicht mehr ganz trivial, aber 
auch nicht so kniffelig wie ich befürchtet habe. Das ist schon mal sehr 
gut. :)
Das Platinenrouting sollte also kein all zu großes Problem darstellen.

Aber: Die Idee das Signal über in der Luft hängende Kupferdrahtadern zu 
führen kann ich mir aus dem Kopf schlagen, oder?


Damit ihr euch nicht vollkommen verarscht fühlt, verlier ich hier noch 
ein paar Worte über die Anwendung:
Mir sind zwei alte Chips in die Hände gefallen, ein
- SAA7111A (Composite-Video -> CCIR-656 Wandler), sowie das Gegenstück 
dazu, ein
- SAA7120H (CCIR-656 -> Composite-Video).

Nachdem ich sowieso mal etwas mit einem ARM7 machen wollte, dachte ich 
mir, dass das doch die ideale Gelegenheit sei. Konkrete Anwendung gibts 
nicht, ich will nur mal so ein bisschen damit herumspielen... Sachen ins 
Bild einblenden, Farben verfälschen... Vielleicht später mal auch 
(Soweit die Rechenleistung ausreicht) komplexere Algorithmen 
ausprobieren.

Jetzt frag ich mich folgendes: Muss ich unbedingt ne eigene Platine 
ätzen? Eigentlich könnte ich doch die zwei Video-ICs auf eine 
SMD-Adapterplatine
  Conrad Artikelnummer: 528439 - 62
drauflöten, und diese dann über Kupferlackdraht mit der Prototyping Area 
eines ARM7-DevBoards verbinden.
Wäre dann halt etwas pfuschig, aber was solls. :)


Was haltet ihr davon?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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15MHz-Signale kann man auch mit Fädeldraht verdrahten. Wenn alle der 
(parallelen) Signale wie bei einem Bus quasi gleichzeitig schalten, sind 
auch Übersprecher durch Parallelführung kein Problem. Wichtig ist die 
gute und über ausreichend dimensionierte Entkopplung geführte 
Stromversorgung der beteiligten Bauteile - die sollte man dann 
vielleicht nicht auch mit Fädeldraht veranstalten, sondern mit kürzerem 
und massiverem Draht und SMD-Kondensatoren so nah wie irgendw möglich am 
Objekt der Begierde, äh, IC.

Vor längerem habe ich mal einen 68020-Rechner mit 25 MHz Taktfrequenz in 
Fädeltechnik aufgebaut - gut, da ist der Bus natürlich etwas langsamer 
als die von Dir angesprochenen 15 MHz, aber dafür war er auch um einiges 
länger als die von Dir angesprochenen 10 cm.

Also: Es bestehen realistische Chancen, daß das ganze klappen kann, wenn 
Du nur genügend Augenmerk auf eine saubere Stromversorgung (so kurz wie 
möglich, lieber größere Querschnitte und jede Menge 
SMD-Keramikkondensatoren so nah wie möglich am VCC-Anschluss der ICs) 
legst.

Viel Erfolg!

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hab vor kurzem auf'm Steckbrett einen 28MHz HC14 Oszilator über 15cm 
AWG28 Flachband mit einem HC14 Empfänger verbunden.
Ging eigentlich, aber:

- zu jeder Signalleitung sollte man eine GND Leitung beimischen.

Ohne, bzw mit weit auseinander liegenden Signal-GND Loop konnte man UKW 
Empfang nebendran vergessen wegen der grossen EMI Abstrahlfläche. Bei 
abwechselnder GNDung  trat dies nur noch bei sehr schwachen Sendern auf.

- Die Signal Loop Induktivität bildet zusammen mit den ca. 10pF 
Eingangkapazität des Empfängers einen Schwingkreis, der umso besser 
angeregt wird je steiler die Schaltflanken des Senders sind (=> 
Schwingungen im UKW Bereich). Bei ungünstiger Anordnung konnte da 
schnell eine Ampl. von 0.8V zusammenkommen, was je nach Logikfamilie die 
Schaltschwellen überschreiten kann.

Die enge Paarung veringert die Leitungsinduktivität.
Ebenso dämpft ein Serienwiderstand die Schwingungen, aber sehr viel 
Spielraum hat man da auch nicht, da sonst die Flanken zu stark 
verschliffen werden (100Ohm und 10pF haben eine Grenzfreq. von 159MHz).

Wie das alles zusammenspielt hängt also stark von deinem konkreten 
Testaufbau und der Flankensteilheit deines Senders ab, einfach 
ausprobieren.

Auf jeden Fall wichtig, wie zum Teil schon angedeutet, ist dass du die 
GND Leitungen direkt am Fusspunkt der Block Cs von Sender und Empfänger 
anschliest.Nur so vermeidest du zusätzliche GND Bounces.
Dann kann auch die Stromversorgung zu Sender und Empfänger weit 
auseinander liegen, gute Block Cs vorausgesetzt.
Wenn jedoch bei den typischen SMD Adapterplatinen die Block Cs erst nach 
einigen cm angebracht werden ist sowieso Hopfen und Malz verloren...


Autor: Christian H. (Gast)
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Super, das hilft mir schon sehr weiter! :)
Danke!

Bzgl. eurer Antworten haben sich bei mir jedoch noch Fragen ergeben. 
Leider fehlt mir momentan jedoch die Zeit um näher darauf eingehen zu 
können. Ich werde das am Wochenende nachholen.

Wollte nur mal kurz bescheid geben; nicht dass ihr denkt ihr hättet euch 
die Mühe für nichts und wieder nichts gemacht. :)

Am Wochenende werde ich mich wieder melden.

Bis dann,
Christian

Autor: Dominik (Gast)
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naja es lässt sich sicher aufbauen...
nur wenn dann halt mal hie und da unerklärliche phänomene auftretten...

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