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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Impedanz bei Leiterbahnen


Autor: Bernd Schuster (mms)
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Hallo,

ich beschäftige mich gerade mit dem Thema Impedanzanpassung. Und zwar 
geht es um die Anpassung bei Datenbussen und CLK-Leitungen.

Aufgrund der vielen Leiterbahnen würde ich als Breite der Leiterbahn 
150µm verwenden wollen. Bei einer Höhe von dem Dielektrikum 360µm bekomm 
ich als Ergebnis eine Impedanz von 97 Ohm auf so einer Leitung.

Sind diese 100 Ohm nicht etwas zu groß und funktioniert dieser Wert für 
CLK und Busleitungen? Welche Impedance-Werte haben professionelle 
Leiterplatinen, die ebenfalls mit 150µm breiten Leiterbahnen arbeiten?

Gibt es irgendwelche Application Notes, in denen aufgelistet wird, 
welche Signale mit welchen Impedanzen geroutet werden sollten? Eben z.B. 
Ethernet TX und RX, oder Busleitungen, schnelle CLK-Leitungen oder 
ähnlichem?

Welchen Vorteil bringt eine 50Ohm oder 75 Ohm Impedanz gegenüber einer 
100 Ohm Impedanz?

Bernd

Autor: Seph (Gast)
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Optimalerweise ist eine Transmissionline mit der Nennimpedanz 
abgeschlossen. Bei Logikbausteinen ist das nicht notwendigerweise der 
Fall, das die normalen Logiken keine Eingangsimpedanz in der Region 
haben. Wenn wir von CMOS reden, besteht die Eingangsimpedanz aus einer 
Kapazitaet, die muss umgeladen werden. Eine Transmissionline mit tiefer 
Impedanz brint dazu mehr Strom. Korrekterweise muesste man die 
Transmissionline mit einem Serie Widerstand vor dem Eingang 
abschliessen. Wenn man mit Transmissionlines fuer den Clock und Daten 
arbeitet, ist klar, dass sich ein Leitungssplit, um 2 Eingange zu 
treiben, verbietet. Man kann zB eine 50 Leitung in 2 100 Ohm Leitungen 
splittenn und je mit 100 Ohm abschliessen. Normale Logik kann keine 
solchen 50 Ohm Leitungen treiben, das ist den schnellen Logiken, wie ECL 
und LVDS vorbehalten.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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und welchen Signalen sollte man stark auf die Impedanz achten? z.B. 
Ethernet?


Für den Datenbus etc. also möglichst eine kleine Impedanz wählen -> 
Dielektrikum verkleinern -> gibt es hier nachteile, wenn das 
Dielektrikum z.B. nur 80µm dick ist?

Bernd

Autor: Seph (Gast)
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50 Ohm Leitungen sind speziell fuer Hochfrequenzleitungen wichtig. Dort 
ist alles 50 Ohm. Ein Datenbuss sollte erst mal moeglichst kurz sein. 
Bei kurzen Leitungen, dh kuerzer als Wellenlaenge/10 sind Impedanzen 
vernachlaessigbar.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Bernd Schuster (mms)

>Aufgrund der vielen Leiterbahnen würde ich als Breite der Leiterbahn
>150µm verwenden wollen. Bei einer Höhe von dem Dielektrikum 360µm bekomm
>ich als Ergebnis eine Impedanz von 97 Ohm auf so einer Leitung.

Könnte passen.

>Sind diese 100 Ohm nicht etwas zu groß und funktioniert dieser Wert für
>CLK und Busleitungen? Welche Impedance-Werte haben professionelle

Welcher IO-Standard? Im Prinzp sollten auch 100 Ohm single ended 
funktionieren, du musst dann halt mit 100 Ohm terminieren.

>Leiterplatinen, die ebenfalls mit 150µm breiten Leiterbahnen arbeiten?

50-75, wobei 75 eher im Analogbnereich verwendet werden, aus 
historisch/technischen Gründen.

>Gibt es irgendwelche Application Notes, in denen aufgelistet wird,
>welche Signale mit welchen Impedanzen geroutet werden sollten? Eben z.B.

Single enden meist 50 Ohm. Differentielle Takte 100 OHm. Ethernet 100 
Ohm differentiell, USB 90 Ohm differentiell.

>Welchen Vorteil bringt eine 50Ohm oder 75 Ohm Impedanz gegenüber einer
>100 Ohm Impedanz?

Die ICs und IO-Standards sowie Messverfahren sind darauf ausgelegt.
Bei 100 Ohm muss du umrechnen und anpassen, bei Multidrop Signalen mit 
vieln Empfängern knickt der Wellenwiderstand stärker ein als bei 50 Ohm.

MfG
Falk

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