LVDS Signale über Spalt in Masse?

[Tina Merten (Gast)]

Hallo zusammen,

kennt sich jemand mit LVDS-Signalen aus? Ich soll im Layout ein 
LVDS-Clock-Signal über zwei verschiedene Masseflächen (von Digitalground 
zu Analogground) führen. Ich habe gelesen, dass LVDS-Signale 
impedanzgeroutet und auf Masse bezogen werden müssen.
Kann man LVDS-Signale trotzdem über einen Spalt in der Masse 
hinwegrouten?

Lieben Gruß
Tina

[Falk B. (falk)]

Tu's nicht.

[Andreas H. (ahz)]

Tina Merten schrieb:
> Ich habe gelesen, dass LVDS-Signale
> impedanzgeroutet und auf Masse bezogen werden müssen.

Das ist korrekt. Dadurch erreicht man, dass praktisch keine Reflektionen 
auf der Leitung entstehen (genau das passiert ja bei Impedanzsprüngen).

> Kann man LVDS-Signale trotzdem über einen Spalt in der Masse
> hinwegrouten?

Eigentlich nicht. Falk hat da definitiv recht.

Am Spalt entsteht definitiv ein Impedanzsprung, der zur Reflektion eines 
Teils der Energie führt, die Signale werden also verzerrt. Im LVDS-RX 
kannst Du durch die (unsymmetrische) Änderung der Signale dann Jitter 
und (meist noch schlimmer) Spikes auf dem asymetrischen Ausgang 
bekommen.
Mit dem Jitter kann man uU noch leben, mit den Spikes meistens nicht.

Besonders gemein: Diese Fehler treten nicht notwendigerweise konstant 
auf. Du kannst sogar Boards haben wo kein Fehler feststellbar ist 
während Andere hohe Fehlerzahlen haben.

Grüße
Andreas

[Hendrik (Gast)]

Andreas H. schrieb:
> Im LVDS-RX kannst Du durch die (unsymmetrische) Änderung der Signale
> dann Jitter und (meist noch schlimmer) Spikes auf dem asymetrischen
> Ausgang bekommen.

Wenn du beide Leitungen sehr nah zusammen über den Spalt führst, 
bekommen beide Leitungen die gleiche Störung ab. Da der LVDS-Eingang 
symmetrisch ist, sollte sich die Störung aufheben.

[Andreas H. (ahz)]

Hendrik schrieb:
> Wenn du beide Leitungen sehr nah zusammen über den Spalt führst,
> bekommen beide Leitungen die gleiche Störung ab. Da der LVDS-Eingang
> symmetrisch ist, sollte sich die Störung aufheben.

Da hast Du recht (theoretisch).

Allerdings nur, wenn der Impedanzunterschied der beiden Leitungen (ohne 
Spalt) genau 0 ist. Sonst ist die durch den Spalt generierte Störung 
nicht mehr auf beiden Leitungen identisch (die durch den Spalt 
generierte Reflektion sieht dann unterschiedliche Impedanzen).

Aber, wie schon gesagt: Manchmal klappt das auch. Und ich bin dabei auch 
immer etwas "feige".

Grüße
Andreas

[mse2 (Gast)]

Wie werden denn die beiden verschiedenen Massen miteinander verbunden?
Ich mache das bei ähnlich gelagerten Problemen immer so, dass ich solche 
Leitungen über die Verbindungsfläche zwischen den beiden GND-Planes 
führe.

Wenn ein und der selbe Baustein Digitalsignale und Analogsignale 
benötigt, könnte der passende Ort für die Zusammenführung vielleicht 
sowieso unter diesem Baustein sein?

[Andreas H. (ahz)]

mse2 schrieb:
> Wie werden denn die beiden verschiedenen Massen miteinander verbunden?
> Ich mache das bei ähnlich gelagerten Problemen immer so, dass ich solche
> Leitungen über die Verbindungsfläche zwischen den beiden GND-Planes
> führe.
>
Aua. Deine Impedanz ist extrem abhängig von dem, was über/unter den 
Leitungen liegt. Ok, ab einem gewissen Abstand ist es dann auch wieder 
egal. Aber Dein C_p kannst Du dann gar nicht mehr bestimmen, oder ? Und 
woher weisst Du dann, wann die Leitung am Ende richtig terminiert ?

> Wenn ein und der selbe Baustein Digitalsignale und Analogsignale
> benötigt, könnte der passende Ort für die Zusammenführung vielleicht
> sowieso unter diesem Baustein sein?
Ganz ehrlich ? Das frag ich mich schon seit Jahren :/ Ich mach das immer 
ein bisschen nach Bauchgefühl.

Bis jetzt hatte ich aber auch noch keine Bauteilen mit Analog/Digital 
GND die so hochfrequente Signale hatten, dass das ein Problem gewesen 
wäre. Da kommen eher Noiseprobleme etc. zum tragen. Und da ist es oft 
eine gute Idee, die GNDs am Bauteil zu verbinden. Sternpunkt an der 
Versorgung kann, je nach Schaltung, aber auch sinnvoll(er) sein.

Die schnellen Sachen waren (bis jetzt) entweder komplett analog (RF) 
oder komplett digital. Wobei ich z.B. LVDS immer als "digital mit 
extended design rules" buche :-)

Grüße
Andreas