Frage wegen Impedanz bei Differenziellen Signalen

[markus (Gast)]

Hallo,
ich habe eine Grundlagenfrage. Was ist besser für Differenzielle 
Signale, große oder kleine Impedanz? und Warum?
Grüße

[Reinhard Kern (Gast)]

markus schrieb:
> Was ist besser für Differenzielle
> Signale, große oder kleine Impedanz?

Die RICHTIGE Impedanz - entsprechend Innenwiderstand der Signalsource, 
ev. Verkabelung per Koax oder Twisted Pair, und den entsprechenden 
Abschlusswiderständen. In den meisten Fällen ist das per Norm 
vorgegeben, in der Messtechnik (Pulsegenerator, Oszi usw.) sind 50 Ohm 
üblich, bei Antennenkabeln 75 Ohm und bei Ethernet Twisted Pair 120 Ohm. 
Viel weniger oder mehr geht mit realistischen Abmessungen sowieso nicht.

Gruss Reinhard

[Purzel H. (hacky)]

Kleine Impedanz ist in der Regel besser, weil man bei fester Spannung 
mehr Power hat.
Weshalb kannst du die Impedanz waehlen ?

[Christian B. (luckyfu)]

Viel wichtiger als die richtige Impedanz ist aber die gleiche Länge 
beider Signale. Erst wenn dies sichergestellt ist kommt die Impedanz zum 
tragen.

Außerdem sollten, wenn möglich und vor allem nötig, impedanzgeführte 
Leiterzüge auf einer Innenlage liegen (also brauchst du mind. einen 6 
lagigen Aufbau). Weil die Außenlagen +100% Dickentoleranz haben, die 
Innenlagen jedoch (üblicherweise) nicht.

Normalerweise reicht es aber aus, wenn die Leitungen gleich lang sind. 
Wobei "gleich lang" von der Singallaufzeit abhängig ist (es kann 0,1mm 
ebenso wie 3mm sein). Gleich lang gilt jedoch für alle Paare des Busses 
(Üblicherweise sind das ja mehr als 1, von USB ma abgesehen... Bei 
PCIexpress mit mehr als einer Lane wirds da ganz schnell interessant) 
Auch ist es wichtig, daß z.B. ein Längenausgleich direkt hinter einer 
z.B. Kurve geschieht und nicht nur irgendwo an einer Ecke.
Sofern die Leitung unter 2,5cm (ca. Wert) ist kannst du dir allerdings 
sparen bis aufs nm genau die Leiterzüge abzugleichen und die Impedanz 
auf 1 Ohm korrekt zu haben (Üblicherweise haben die Impedanzwerte 
sowieso +/- 10% Toleranz)

Man kann Impedanzen auch ändern. Ich hab sowas schonmal auf einer 
Platine gemacht, von 75 Ohm single ended Coax auf 100 Ohm Differential 
pair. Hat gut funktioniert, aber ist ein heiden Aufwand den man nicht 
betreiben will wenns nicht wirklich notwendig ist. Bei Datenraten von 
ca. 10Gb/s ist es leider nötig gewesen.

Ansonsten ist zu sagen, daß Impedanzsprünge zu vermeiden sind (Auch Vias 
erzeugen einen Impedanzsprung), oder zumindest alle Signalpaare die 
gleiche störung sehen. d.h. in allen Signalpfaden die gleichen 
Lagenwechsel, am besten gar keinen, einbringen. Bei Vias muss immer in 
der unmittelbaren Umgebung ein GND Via sein, damit die in der GND Plane 
laufende "Welle" mit dem Signal den Lagenwechsel vollziehen kann. Daß 
die GND Lage unter dem Impedanzkanal (und rechts und links daneben ein 
Mindestmaß) nicht gestört sein darf versteht sich von selbst

[Anja (Gast)]

markus schrieb:
> Was ist besser für Differenzielle
> Signale, große oder kleine Impedanz? und Warum?

Unabhängig ob differentiell oder single ended:

Vorteile niedriger Impedanz:
- niedrige Impedanz = hoher Kapazitätsbelag
- bei gleicher Geometrie weniger Übersprechen von benachbarten Signalen 
(Steckerpins).
- Vias und andere Störstellen (Zusatzkapazität) wirken sich nicht so 
stark aus.

Nachteile:
- mehr Treiberleistung notwendig (Niederohmigerer Treiber).
- mehr Verlustleistung im Busabschluß

Wenn ich die Wahl habe lege ich den Wellenwiderstand so niedrig wie 
möglich.

Gruß Anja