Forum: Platinen drei Leiterbahnen verbinden und Winkel


von herb (Gast)


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Hi,

wie verbindet man drei Leiterbahnen miteinander?

90° geht ja nicht klar und spitze Winkel.

Wenn man nur senkrecht, waagerecht und 45° zulässt, dann ensteht doch in 
irgendeine Richtung dennoch ein spitzer Winkel beim Verbinden von drei 
Leitungen.

Wie geht man da vor?

Was ich mir vorstellen könnte:
physikalische Stromrichtung von Minus nach Plus, dann darf beim 
Verfolgen der Leitung in diese Richtung nicht der spitze Winkel sein.

Stimmt das, oder Quatsch?

Gruß

von Math (Gast)


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herb schrieb:
> Quatsch
Don't feed the Troll.

Und wer es wirklich nicht weiß, schaut sich mal ein paar Schaltpläne 
an...

von Helmut L. (helmi1)


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Strom ist nicht dumm, der laeuft auch die Ecke rum.

von Troll (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Strom ist nicht dumm, der laeuft auch die Ecke rum.

Hey! Denk mal an die ganzen kleinen süßen Elektronen!

Di fliegen wie ein Auto aus der Kurve, wenn die zu stark ist. Und 
richtig fies wird es, wenn die nicht wissen, wo die her sollen, links 
oder rechts...

von c. m. (Gast)


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Troll schrieb:
> Hey! Denk mal an die ganzen kleinen süßen Elektronen!
> Di fliegen wie ein Auto aus der Kurve, wenn die zu stark ist.

die sind im leiter gar nicht so schnell als das sie fliegen könnten.

von amateur (Gast)


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Es ist, ab einer gewissen Komplexität nicht möglich Leiterbahnen oder 
Verbindungen, in "Wunschrichtung" zu zeichnen.
Im Allgemeinen werden Leiterbahnen rechtwinklig gezeichnet. Nur bei der 
Busanbindung hat sich der 45°-Anschluss durchgesetzt. Hier wird auch der 
sonst obligatorische Punkt weggelassen.
Eine Verbindung wird normalerweise durch einen, gut sichtbaren (dicken), 
Punkt gekennzeichnet. Andernfalls währen Leiterbahnen, die sich Bildhaft 
kreuzen und Leiterbahnen die miteinander verbunden sind nicht 
darstellbar bzw. zweideutig.
Auch wenn es "Überbestimmt" wirkt, wird auch das "Dreieck", an der 
Verbindungsstelle, mit einem Punkt versehen.
Wie Helmut bereits angedeutet hat: Strom folgt der Verbindung. Ob rauf, 
runter, rüber oder hinüber ist dem genauso egal, wie die Verbindung 
zweier Phasen. Letzteres werden Dir aber die Sicherungen übel nehmen.

von Michael D. (Gast)


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Du hast da einen Kurzschluss :)

von Floh (Gast)


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Die Leiterbahnen treffen im 120°-Winkel aufeinander, so ist keine 
Richtung bevor- oder benachteilt:
  |
 / \

:-)

von Helmut L. (helmi1)


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Floh schrieb:
> Die Leiterbahnen treffen im 120°-Winkel aufeinander, so ist keine
> Richtung bevor- oder benachteilt:

Und nun zur allgemeinen Formel dazu:

Winkel = 360Grad / Anzahl_der_Leiterbahnen.

Dann ist an jede gedacht :=)

von herb (Gast)


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danke für die vielen "hilfreichen" Antworten.

Was weiss ich, trotzdem findet man tausende Treffer das man es nicht 
machen soll, da irgendwelche Reflektionen in den Leiterbahnen oder sonst 
was auftreten können. Dann findet man wiederum das dies nicht stimmt.
Ebenso ist von Problemen bei der Herstellung der 
Leiterplatten/Verbindungen die Rede.

>Und wer es wirklich nicht weiß, schaut sich mal ein paar Schaltpläne
>an...
Ja, oft einfach T Verbindungen, wobei man genauso oft findet, dass man 
es so nicht machen soll.

>Im Allgemeinen werden Leiterbahnen rechtwinklig gezeichnet. Nur bei der
>Busanbindung hat sich der 45°-Anschluss durchgesetzt.
Wieso steht dann in so gut wie jedem Tutorial das man rechte Winkel 
unbedingt vermeiden soll?


>Die Leiterbahnen treffen im 120°-Winkel aufeinander.
Ich schrieb:
>Wenn man nur senkrecht, waagerecht und 45° zulässt
Wie bekommt man da 120°C hin?

Brauchbar scheint mir das zu ein: T Verbindungen mit Verdickungen für 
45° Winkel.

von Helmut L. (helmi1)


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herb schrieb:
> Was weiss ich, trotzdem findet man tausende Treffer das man es nicht
> machen soll, da irgendwelche Reflektionen in den Leiterbahnen oder sonst
> was auftreten können. Dann findet man wiederum das dies nicht stimmt.
> Ebenso ist von Problemen bei der Herstellung der
> Leiterplatten/Verbindungen die Rede.
>

Arbeitet deine Schaltung im GHz Bereich? Wenn nicht vergiss das mit den 
Reflexionen.


>>Und wer es wirklich nicht weiß, schaut sich mal ein paar Schaltpläne
>>an...
> Ja, oft einfach T Verbindungen, wobei man genauso oft findet, dass man
> es so nicht machen soll.
>

Lerne zu unterscheiden zwischen Leiterkartenlayout und Schaltplan.

>>Im Allgemeinen werden Leiterbahnen rechtwinklig gezeichnet. Nur bei der
>>Busanbindung hat sich der 45°-Anschluss durchgesetzt.
> Wieso steht dann in so gut wie jedem Tutorial das man rechte Winkel
> unbedingt vermeiden soll?
>

Im Schaltplan gibt es keine Leiterbahnen nur Verbindungen.
Und Busanbindungen sind im Layout auch nur Leiterbahnen.


>
>>Die Leiterbahnen treffen im 120°-Winkel aufeinander.
> Ich schrieb:
>>Wenn man nur senkrecht, waagerecht und 45° zulässt
> Wie bekommt man da 120°C hin?
>

Das war ein Gag.  Du kennst die bedeutung von :=)

> Brauchbar scheint mir das zu ein: T Verbindungen mit Verdickungen für
> 45° Winkel.

Ich mach das immer so wie im Anhang.

von herb (Gast)


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danke Helmut, diese Antwort als einzige Antwort wäre super gewesen.

>Brauchbar scheint mir das zu ein: T Verbindungen mit Verdickungen für
>45° Winkel.
scheinbar:
10 Antworten und die richtige habe ich mir selber gegeben ;-)

von Dr.Who (Gast)


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herb schrieb:
> 90° geht ja nicht klar und spitze Winkel.

90° ist nicht so gut, trotzdem besser als spitze Winkel.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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herb schrieb:
> 90° geht ja nicht klar und spitze Winkel.
Wer sagt das?

Ich mach das im Zweifelsfall so, dass ich einfach mal andere Platinen 
anschaue. Und da ist eine 'T'-Verbindung und sogar eine '+'-Verbíndung 
durchaus üblich. Diese "angefaste" Verbindung aus dem 
Beitrag "Re: drei Leiterbahnen verbinden und Winkel" sieht zwar schön 
aus, ist aber im täglichen Leben nicht praktikabel. Wenn, dann geht 
realistisch noch sowas:
1
     ___________
2
        \   /
3
         \ /
4
          |
5
          |

von herb (Gast)


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>Wer sagt das?

Vielleicht habe ich da ja was falsch verstanden, aber so gut wieder 
jeder der 17000 Treffer bei google zu "leiterbahn rechten winkel 
vermeiden"

Unter Rubriken wie: "Sieben Sünden beim Leiterplatten-Design"

von herb (Gast)


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Mir ist klar, dass das alles bei meiner Furzschaltung und dem 
Kindergartenlayout völlig wumpe ist, trotzdem möchte ich es so richtig 
wie möglich lernen/machen.

von radiostar (Gast)


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herb schrieb:
> trotzdem möchte ich es so richtig
> wie möglich lernen/machen.

Nimm um Gottes Willen rechte Winkel! und laß Dich nicht von 
irgendwelchen "45°-Päpsten" verwirren. Das Internet ist groß und es 
steht viel Schmarren drin geschrieben. Behaupten kann man nämlich viel - 
nur beim Beweis wird's halt schwierig. Wenn Du weiersuchst, findest Du 
evtl. auch mal jemanden, der unterschiedliche Layouts durchgemessen hat 
(so eine Seite gibt's, ich hab nur vergessen, welche).

von herb (Gast)


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naja es geht ja wohl nicht nur um die elektrischen Eigenschaften. 
Sondern auch sowas wie Unterätzung?, Risse, Haltbarkeit usw.

Ich meine wenn ein PCB Hersteller schreibt man soll möglichst keine 90° 
verwenden, dann macht er das nur weil er auch auf "dumme" google Treffer 
wie ich gestoßen ist? :-)

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo herb.

> Mir ist klar, dass das alles bei meiner Furzschaltung und dem
> Kindergartenlayout völlig wumpe ist,

Gut.

> trotzdem möchte ich es so richtig
> wie möglich lernen/machen.

Platinenlayout ist eine "praktische" Wissenschaft, was bedeutet, das Du 
bei allem die Praktikabilität bzw. den Aufwand mit berücksichtigen 
musst.

Das hiesse, für eine Schaltung, die ein paar olle Waschmaschinenschütze 
treibt, ist ein Aufwand wie für eine Highspeed Digitalschaltung oder 
eine Radarschaltung bei zig GHz falsch, von den Freilaufdioden jetzt mal 
abgesehen. ;O)

Und wenn ich nicht gerade aus anderen Gründen muss, vermeide ich 
Leiterbahnen unter 1mm Breite. Bei 1mm Breite ist aber die Produktion 
eher unkritisch.

Gibs zu, Dich interessiert das ganze rein "akademisch". ;O)

Also: Die 45 Grad Ecken werden gemacht, um dort den Wellenwiderstand 
konsistent zu halten. Das ist aber nur wichtig, wenn die Abmessungen 
Deiner Ecke von der Größenordnung so ein paar Prozent der Wellenlänge 
ist. Auch hier streiten sich die Geister zwischen 1% und 10%. 
Desweiteren sollte die Dielektrizizätskonstante in ähnlichen Dimensionen 
konstant gehalten sein(*.
Deine minimale Wellenlänge bei Digitalsignalen entspricht dem kürzesten 
vorkomenden Zeitintervall periodisch als Frequenz wiederholt. Und das 
mal zehn, weil die gewollt steilen Signalflanken bei Digitalsignalen 
einen hohen Oberwellengehalt haben, der auch ohne Laufzeitunterschiede 
(Dispersion)übertragen werden muss, weil sonst die Signale verschliffen 
werden (**.

Deine Dreiwegekreuzung erfordert nun einen Kompromiss. Der Kompromiss 
dürfte so ausfallen, das man sich zuerst versucht, Gedanken zu machen, 
von wo nach wo überhaupt Signale fliessen. In den meisten fällen kommt 
man zu dem Schluss, das nur zwei Wege durch den Knoten wirklich wichtig 
sind. Das bedeutet wiederum, das die sinnvollste Näherung eine Gabelung 
wie bei einem "Y" ist. Je nach Platz auf der Platine wird dieses mehr 
oder eher weniger Symmetrisch ausfallen. Letztlich ist Dein Abzweig mit 
den 45° Stücken in den Kehlungen der Schritt in die passende Richtung. 
Nun stell Dir vom "Querbalken" des T's genau in der Mitte oben eine 
dreieckige  Kerbe nach unten vor, die aus dem "T" im Extrem ein "Y" 
macht. ;O)


(* Bei glasfaserverstärktem Platinenmaterial sind die Glasfasern ein 
"Aufnehmer" aus einem relativ groben Glasswollgewebe, der dann mit 
Epoxyd getränkt und ausgehärtet wird. Wenn Du Dir solch einen 
"Aufnehmer" von gaaaanz nah betrachtest, stellst Du fest, das er eine 
Struktur hat, die natürlich bei Einbettung in Gießharz dort lokal die 
Dielektrizitätskonstante manipuliert. Um auf gleichmäßige Verhältnisse 
zu kommen, mus gemittelt werden. Das Mitteln ist aber nur Sinnvoll, wenn 
Du es mit Wellenlängen zu tun hast, die seeehr viel größer als die 
beobachteten Strukturen sind.

(** Umgekehrt wird auch ein Schuh draus. ;O) Im Zuge von 
EMV-Entschärfungen ist es oft sinnvoll und üblich, die Signalintegrität 
absichtlich zu verletzten, um "Bandbreite" zu sparen. D.h. als Anti-EMV 
Massnahme Digitalsignale bis zur Grenze des Erträglichen verschleifen, 
um die Oberwellen los zu werden.

Nachtrag:
Sieh zu dass Du einen Prototypen ans Laufen bekommst. Nur dann erkennst 
Du, was wirklich funktioniert, und worüber Du dir nochmals Gedanken 
machen solltest. EMV-Maßnahmen als Trockenschwimmen zu üben ist weder 
didaktisch nocht sonstwie eine gute Idee.

Über Unterätzungen oder so würde ich mir keinen Kopf machen, wenn die 
Leiterbahnbreite micht weniger als 10 mal Leiterbahndicke beträgt.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von herb (Gast)


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hehe danke, sehr aufschlussreich.

Wo ist der Absatz zu Nachteilen bzgl der Vibrationsfestigkeit und 
Mikrorissen bei 90° ? ;-)

>Sieh zu dass Du einen Prototypen ans Laufen bekommst.
Der läuft schon wunderbest auf Punktraster, in grobschlächtiger Manier.
Nur wollte ich mit diesem Schritt etwas Layouten lernen und SMD löten 
lernen und das Ganze passend in einem kleinen Gehäuse. Und dabei 
möglichst das ganze Gedöns von wegen: keine 90°, möglichst keine 
Durchkontakt., in Gruppen, usw usw. anwenden. Die Problematik mit den 
90° kam dann beim Schritt von 60x60mm es versuchen ohne kleinere SMD 
Teile auf 44x44 zu packen, damits in das ausgesuchte Gehäuse passt. :-)
Ich werde das dann mit den Kerben machen.

Gruß

von Stefan N. (stefan_n)


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Ich glabue, ich habe die optimale Lösung gefunden!

(siehe Bild)

;-)

von herb (Gast)


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Der G-Man meinte zu mir dies hier wäre noch besser.

von Guido C. (guidoanalog)


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Hallo,

von mir bei derartigen Fragen immer wieder gerne zitiert:
90 Degree Corners - The Final Turn
http://www.ultracad.com/articles/90deg.pdf

herb schrieb:
> Ich meine wenn ein PCB Hersteller schreibt man soll möglichst keine 90°
> verwenden, dann macht er das nur weil er auch auf "dumme" google Treffer
> wie ich gestoßen ist? :-)

Quelle?

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von vn nn (Gast)


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von herb (Gast)


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TUHH
Institut für Messtechnik, Skript:
..."Jeder Winkel in einem Track stellt in Abhängigkeit der 
Signalfrequenz einen Impedanzsprung dar. Mit stei-
gender Frequenz steigt auch die Intensität der Reflexion. Die Verlegung 
der Leiterbahnen im rechten Winkel
wird somit problematisch."


...es kann auch bei der
Herstellung der Leiterplatte zu unerwünschten Effekten kommen.

http://server.ibfriedrich.com/wiki/ibfwikide/images/3/3a/PCB_Layout_Tutorial_d.pdf


...Vermeiden Sie unnötige Winkel und verwenden Sie nie 90°-Winkel, 
sondern setzen Sie einheitlich 45°-Winkel ein
....In der Herstellung von Leiterplatten führen spitze Winkel zwischen 
Leiterbahn und SMD-Pad zu Abrissen im Fotolaminat.
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/leiterplatten/articles/356703/

uswuswusw

von Guido C. (guidoanalog)


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Hallo,

herb schrieb:
> ....In der Herstellung von Leiterplatten führen spitze Winkel zwischen
> Leiterbahn und SMD-Pad zu Abrissen im Fotolaminat.

Diesbezüglich ist die von Dir in Deinem ersten Beitrag gezeigte Lösung 
(http://www.mikrocontroller.net/attachment/154319/Unbenannt.png) 
schlechter als eine 90° Abzweigung.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von herb (Gast)


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Hi,

Aus meinem ersten Post:
>90° geht ja nicht klar und spitze Winkel
>Wenn man nur senkrecht, waagerecht und 45° zulässt, dann ensteht doch in
>irgendeine Richtung dennoch ein spitzer Winkel beim Verbinden von drei
>Leitungen.


danke trotzdem für deinen Hinweis...
;-)

von Guido C. (guidoanalog)


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Hallo,

herb schrieb:
> danke trotzdem für deinen Hinweis...

mein Hinweis war als Antwort auf diese Frage gedacht.

herb schrieb:
> Wie geht man da vor?

D. h. falls die Randbedingungen (Länge der Leitung, zu übertragendes 
Signal, etc.) es zulassen würde ich, ehe ich in einem spitzen Winkel 
abzweige, im 90° Winkel abzweigen.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo herb.

> Wo ist der Absatz zu Nachteilen bzgl der Vibrationsfestigkeit und
> Mikrorissen bei 90° ? ;-)

;O)

Darüber mach Dir Gedanken, wenn Du eine Motorsteuerung baust, die an 
einen Motor angeflanscht wird, oder aber was, was in den Weltraum 
geschossen wird.

Aber dann must Du Deine Bauelemente auch vom passenden Temperaturbereich 
aussuchen. Konsumerkram ist nur oberhalb von 0°C spezifiziert.
;O)

Wenn Du was aus 1,5mm FR4 baust, mit 35um Kupfer, dann kannst Du die 
Schaltung jahrzehntelang in der Hosentasche herumtragen, ohne das da was 
reisst, auch bei rechtwinkligen Abzweigen. Vorher hat der regelmäßige 
mahlende Umgang mit dem Schlüsselbund in der Hosentasche das Kupfer 
runtergeschlissen. ;O)

Die Überlegungen sind theoretisch nicht falsch, aber die Praxis kommt 
oft nur in Extremfällen so zum tragen (dann aber oft drastisch), und 
auch da muss ich oft Kompromisse eingehen.

>  möglichst keine Durchkontakt.

Auch das ist zu relativieren. Durchkontaktierungen waren früher mal 
recht teuer, und sind immer noch eine Fehlerquelle, wo in der Fertigung 
viel schiefgehen kann. Aber nur um Durchkontaktierungen zu vermeiden 
Leiterbahnverschnörkelungen komplett über die Platine zu machen ist 
kontraproduktiv. Das kostet Platz und Du hast Antennen, die Störungen 
aufnehmen und aussenden können. mal abgesehen davon, das lange dünne 
Leiterbahnen auch Spannungseinbrüche bedeuten. Hier ist also abzuwägen. 
Und zwar "aus dem Bauch heraus". Das geht aber nur mit Erfahrung, und Du 
bist gerade dabei die zu sammeln.

Für den Selbstbau sind Durchkontaktierungen schwer herstellbar. Viele 
Leute nehmen dafür spezielle Hohlnieten. Die mag ich aber nicht, weil 
eine Nietverbindung auf Leiterplatte erfahrungsgemäß in einigen Jahren 
ein Problem ist. (Nicht nur bei Leiterplatten, auch bei Taschenlampen)
Ich stecke lieber einen Draht durch die Durchkontaktierung und verlöte 
die auf beiden Seiten. Bei vielen THT Bauteilen, deren Befestigungspads 
als Durchführung mit verwended werden, hat man das Problem, wegen des 
Bauteils selber nicht mehr von "oben" an den Draht zum verlöten zu 
kommen. Der Trick ist, nicht den Pin des Bauteils als Durchführung 
mitzuverwenden, sondern eine extra Durchführung aussen neben das Bauteil 
zu setzten, wo ich noch gut rankomme. Das ist ein Layoutstil speziell 
für Selbstbau optimiert.

Wem das Zuschneiden der Drahtstücke zu zeitaufwändig ist:
Es gibt von Harwin für den Zweck Stifte mit Kragen und Kerben als 
Sollbruchstelle zum Hindurchstecken und Abbrechen und dann verlöten.
z.B. Farnell Durchkontaktierungsstift Nr. 1143879. RS hat sie leider 
nicht mehr im Sortiment. Wenn Du aber bei RS nach 
"Durchkontaktierungsstifte" suchst, findest Du wenigstens ein Bild, das 
die Verwendung illustriert.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Guido C. schrieb:

>> ....In der Herstellung von Leiterplatten führen spitze Winkel zwischen
>> Leiterbahn und SMD-Pad zu Abrissen im Fotolaminat.
> Diesbezüglich ist die von Dir in Deinem ersten Beitrag gezeigte Lösung
> (http://www.mikrocontroller.net/attachment/154319/Unbenannt.png)
> schlechter als eine 90° Abzweigung.

Richtig.

Darum werden die Zwickel in den spitzen Winkeln ja auch gerne 
ausgerunded oder eine Ausrundung mit einem groben Polygon angenähert.

Ausserdem gilt das mit dem Fotolaminat nur für sehr spitze 
Winkel....90-60° sind noch eher unkritisch.

Es gibt eben unterschiedliche Anforderungen, die sich auch teilweise 
ausschliessen.

Bei Starrflex vermeidet man Abzweigungen im nicht fixierten Bereichen. 
Wenn es nicht anders geht, eine rechtwinklige Abzweigung mit 
ausgerundeten Ecken, und dann gerundet in die Richtung einschwenken, in 
die man will.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

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