Bernd schrieb:
Was ist denn da die Daumenregel? Wann/wie/wo benötigt man einen
Serienwiderstand? Und wie ist der zu dimensionieren?
Das Fachwort zum vertiefen ist Serienterminierung.
Ohne Terminierung:
Das Signal geht als Welle durch die Leitung und wird von deren Ende zurück reflektiert. Dann erreicht die Welle wieder den Anfang der Leitung und wird erneut reflektiert. Nun erreicht sie zum zweiten mal das Ende der Leitung.
SIehe erstes Bild auf https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1985/page152/index.html
Das IC am Ende der Leitung könnte somit zwei (oder mehr) steigende Flanken sehen, wo eigentlich nur eine gewollt war. Je steiler die Flanken sind, umso ausgeprägter ist der Effekt.
Mit einem Widerstand zwischen IC-Ausgang und Leitung kann man die Reflexionen reduzieren. Vereinfacht gesagt passiert dies: Die Welle die vom Ende der Leitung zurück reflektiert wurde, muss durch den Widerstand. Der verheizt die Energie der Welle, so dass sie nicht mehrfach durch das kabel hin und her läuft.
Das funktioniert an Besten, wenn der Wert des Widerstandes (zusammen mit dem Ausgangswiderstand des IC, der leider oft unbekannt ist) dem Wellenwiderstand der Leitung entspricht. Leitungen haben meist einen Wellenwiderstand zwischen 50 und 120 Ohm. CMOS Mikrochips haben meistens einen Ausgangswiderstand zwischen 20 und 50 Ohm (je schneller umso geringer). Den optimalen Wert kann man kaum vorher berechnen, aber mit Messgeräten ermitteln. Fange mal mit 47 Ohm an.