Hallo zusammen, als Funkamateur muss ich (privat) öfters mal an Frequenzen von ~2 bis ~150 MHz ran, dafür würde ich gerne mal eure Erfahrungen für's Layout einholen. Bisher arbeite ich immer nach folgenden Regeln: - alles möglichst klein, kurze (< Lambda/10) und dünne (<= 0,3 mm) Leiterbahnen - jede Leitung mit ihrer Rückleitung nebendran - möglichst viel Massefläche, möglichst wenige "offene Enden" darin. Dafür Massefläche beideitig und an Begrenzungen mit Durchkontaktierungen verbunden - alle "Massen" wie Gehäuse, DGND, Minus der Versorgungsspannung unterschiedliche Leiterplatten nur sternförmig verbunden - "böse" Bauteile wie Schaltregler räumlich weit entfernt und elektisch gut getrennt (DGND, AGND etc) Folgende (teils wiedersprüchliche) Regeln glaube ich aus kommerziellen Layouts herauszusehen: - HF immer mit breiten Leiterbahnen (> 0,8 mm) - keine Massefläche nahe der HF (nur auf einer anderen Lage) - sehr viele "lokale" Spannungen mit eigenen Linearreglern oder Filtern - überall nur ein GND, alles "achtlos" oft miteinander verbunden, z.B. alle Leiterplatten mit mehreren Schrauben und GND-Ringen gegen Gehäuse Was sind eure Erfahrungen für HF-Layouts für diesen Frequenzbereich? Vielen dank Bernhard alias DL1BG
Bernhard __ schrieb: > - alle "Massen" wie Gehäuse, DGND, Minus der Versorgungsspannung > unterschiedliche Leiterplatten nur sternförmig verbunden Das ist eigentlich die Layoutregel für NF (Vermeidung von Brummschleifen). Für HF: Masse möglichst flächig, viele Durchkontaktierungen. Wenn die Frequenzen noch höher werden, wirkt ein Schlitz entsprechender Länge schließlich als (magnetische) Antenne. > Folgende (teils wiedersprüchliche) Regeln glaube ich aus kommerziellen > Layouts herauszusehen: > - HF immer mit breiten Leiterbahnen (> 0,8 mm) Sowie du eine „elektrisch lange“ Leiterbahn hast (länger als etwa lambda/10, Verkürzungsfaktor dabei nicht vergessen), musst du auf einen sauberen Wellenwiderstand achten. Üblich sind dann Konzepte, die durchweg mit 50 Ω arbeiten. Das ergibt beim gängigen FR4-Material mit 1,5 mm Dicke selbst bei nur 150 µm breiten Isolationsstegen dann eine Leiterzugbreite von um die 0,8 mm. Ist aber bei den üblichen Platinenabmessungen erst ab UHF relevant. 73!
Ich sehe diesen Frequenzbereich nicht so kritisch. Kurze Vebindungen und durchdachter räumlicher Aufbau sollte genügen. Bis 100 MHz wird bei mir noch gesockelt was IC´S anbelangt.Nachteile habe ich noch nie bemerkt. da hatte ich schon größere Probleme mit einem DC-Mixer Frontend dessen NF-Verstärkung nach dem Diplexer bis an die Grenze des sinnvollen getrieben wurde. Motorboating war die Folge was erst durch ein überlegtes Massemanagement beendet wurde. ;-)
>Bis 100 MHz wird bei mir noch gesockelt was IC´S anbelangt
Dann solltest Du endlich auf SMD umstellen!
Hai! Bernhard __ schrieb: > als Funkamateur muss ich (privat) öfters mal an Frequenzen > von ~2 bis ~150 MHz ran, [...] > Was sind eure Erfahrungen für HF-Layouts für diesen Frequenzbereich? Ich habe bisher nur Testschaltungen auf Lochrasterplatte fuer diesen Frequenzbereich gemacht (bedrahtete Bauteile). Grundregeln: - doppelseite Lochrasterplatte mit Masselage - Loetaugen oben, - durchgehende Masselage unten --> sehr kurze Masseverbindungen - Bauteilanschluesse so kurz wie moeglich - teilweise mehrere R parallel, um Induktivitaet zu reduzieren - nicht mit Stuetzkondensatoren sparen (Elko, Kerko) - ggf. verdrosseln bzw. schirmen (Eisenblech!) Mit mittelschnellen Bauteilen (BF199, BFR96) nur gute Erfahrungen; keine Schwingneigung. Beispiel: Vorverstaerker mit 3 mal BFR96; vermessen bis 300MHz. Grusz, Rainer
Allgemeine Rezepte seh ich immer kritisch, da sie meist als Alternative zum Nachdenken hergenommen werden. "Das macht man halt so", oder "So hab ich das mal gelesen". Ohne Begründung bringt dir ein Masse/ Verlegungskonzept genau gar nichts, da man selten das Gegenkonzept zur Beurteilung besser/ schlechter aufbaut. :-) Neulich wieder in einem Projekt mit mehreren Entwicklern gehabt: Masse wird von verschiedenen Baugruppen geteilt, gibt also AGND, EGND ,GND, DGND... Blöd ist nur wenn man überall die selben 3,3V verwendet, dann werden die Störungen halt statt über Masse über die Versorgungsspannung weitergegeben. -.-
Floh schrieb: > Blöd ist nur wenn man überall die selben 3,3V verwendet, dann werden die > Störungen halt statt über Masse über die Versorgungsspannung > weitergegeben. Besser ist, die potentiellen Störungen gleich an der Quelle mit Abblockkondensatoren wegzuschlucken, ggf. noch mit einer Drossel für jeden Baugruppe.
Mike schrieb: >>Bis 100 MHz wird bei mir noch gesockelt was IC´S anbelangt > Dann solltest Du endlich auf SMD umstellen! ....gibt es dafür Sockel?
Vielen Dank euch allen für eure Beiträge! @ Rainer >> - teilweise mehrere R parallel, um Induktivitaet zu reduzieren bei SMD aber vermutlich nicht, oder? >> - ggf. verdrosseln bzw. schirmen (Eisenblech!) vermutlich eine stromkompensierende Drossel mit ein paar Cs, oder? Hast du dafür ein Beispiel? @ Floh, Wolfgang d. h. die von mir beobachtete Erzeugung vieler lokaler Spannungen, üblicherweise an störempfindlichen Komponenten, kommt daher. Aber dabei verseucht ja jede Verbindung (C, Linearregler etc.) meiner nicht vertrauenswürdigen Versorgungsspannung mit GND genau diesen wieder, oder? Im Anhang mal ein einfaches Projekt zur Diskussion, ein Leistungsverstärker 12 V, 25 W für 1,5 bis 50 Mhz. Meine Gedanken dazu: - es muss auf 80x100, weil das Gehäuse bzw die angesteckte zweite LP das verlangt - Hauptstrompfade zwischen TR1 und U$1, zwischen den Cs der Tiefpässe und zwschen den beiden Coaxbuchsen (Mantelwellen). Diese kurz, um die Abstrahlung zu vermindern. - die SWR-Messschaltung um IC3 galvanisch und räumlich (einigermaßen) vom Rest getrennt - "Masselage" oben soweit möglich, wo unterbrochen ist sie auf der unteren Lage geführt Vielleicht können wir ja daran etwas konkreter diskutieren. Viele Grüße Bernhard
Hai! Bernhard __ schrieb: >>> - teilweise mehrere R parallel, um Induktivitaet zu reduzieren > bei SMD aber vermutlich nicht, oder? Nein, nur bei bedrahteten Bauteilen. Normale Metallschicht-R mit 0,6W (0207 oder wie die Baugroesze heisst). Hintergrund war, dass bei Diskussionen behauptet wurde, bedrahtete Bauteile seien bei 200MHz...300MHz nicht mehr verwendbar. Das stufe ich aber nach meinen Versuchen als schlichten Unfug ein. Es ist etwas mehr Gefummel, den Frequenzgang wirklich eben zu bekommen, aber es ist machbar. >>> - ggf. verdrosseln bzw. schirmen (Eisenblech!) > vermutlich eine stromkompensierende Drossel Nee, einfache Drossel 10µH, Bauform 0207. > mit ein paar Cs, oder? Ja, klar. Das war aber alles nur Kleinsignal-Kram, Vorverstaerker, Mischer, ZF-Stufen und so Zeug. Grusz, Rainer
Hallo, ich gehe mal davon aus, das es für ein SDR (HPSDR) Projekt ist, schau dir mal die LPF-Beschaltung von Alex an, ich mache es so, das ich die Massefläche, auf der anderen Seite der Platine ausspare, das verringert die Kapazitäten, was gerade bei den höheren Bändern nicht unwichtig ist. Sonst, gute Masse ist das A & O bei Filtern.
Rainer Ziegenbein schrieb: > Hintergrund war, dass bei Diskussionen behauptet wurde, bedrahtete > Bauteile seien bei 200MHz...300MHz nicht mehr verwendbar. Das stufe ich > aber nach meinen Versuchen als schlichten Unfug ein. Naja, 2 mm Zuleitungsdraht haben 2 nH, und das sind bei 300 MHz schon ein paar Ohm Blindwiderstand. Hinzu kommt noch, dass bedrahtete Widerstände in der Regel gewendelt sind und damit auch noch einen induktiven Anteil einbringen. Klar kann man sowas weg kompensieren, andererseits aber gibt es mit SMD die Möglichkeit, das Übel an der Quelle zu reduzieren.
@ Rainer: sorry, hatte deinen Beitrag überlesen. Vielen Dank für deine Infos! @ 50to100: du hast recht, es geht um ein SDR-Projekt. Du kannst hier nach meinem Rufzeichen suchen, wenn dich mehr dazu interessiert. Die einseitige Massefläche wäre vermutlich besser, aber Pennywhistle vom HPSDR-Pojekt macht das schon wieder anders. Eine einseitige Massefläche heißt ja übersetzt ein einseitiges Layout, aber das ist bei komplexeren Schaltungen in SMD (wenn es klein sein soll) nicht möglich. Bitte bewertet mal folgendes Gedankenspiel: ein komplett "masseloses" Design. - es gibt verschiedene differenzielle Versorgungsspannungen, ob man eine Seite immer "GND" nennt ist dabei egal. Irgendwo zentral werden sie aufeinander bezogen, z.B. alle negativen Spannungen miteinander verbunden. - das Eingangssignal wird differenziell durch die komplette Schaltung geführt - alle Abblockkondensatoren gehen von V+ nach V- der jeweiligen Versorgungsspannung - Filter gehen von "SIG_H" nach "SIG_L", Verstärkerschaltungen sind als Differenzverstärker (mit schnellen OPs anstelle von GaAs-FETs) aufgebaut - erst am ADC werden "SIG_L" und irgend ein GND miteinander verbunden Klar, der Layoutaufwand ist an manchen Stellen größer, dafür entfällt aber die gesamte Thematik mit Strömen auf GND, Potentialverschiebungen, Kapazitäten etc. Redet mir bitte mal diese Idee aus, sonst muss ich einen konkreten Vorschlag zeichnen :-) Grüße Bernhard
UKW schafften auch schon die alten Dampfradios mit einseitiger Pertinax-Platine und bedrahteten Bauelementen. Eine EC92 in SMD Ausführung hat es meines Wissens nie gegeben ;-). Im Frequenzbereich um 100MHz ist das bei üblichen Platinenabmessungen nicht so kritisch. Wichtiger ist hier eine gute Abschirmung der einzelnen Stufen zueinander, um "wilde" Rückkopplungen zu vermeiden, sowie gutes Abblocken der Versorgungsspannungen. Gibt es eigentlich noch Durchführungskondensatoren?
@ Mike:
du hast schon Recht, die Diskussion hier hat (von meiner Seite) mehr
akademischen Charakter. Aber:
>> UKW schafften auch schon die alten Dampfradios
aber mit anderen Pegeln als ich z.B. bei PSK31 mit ein paar µV am
Antenneneingang
Mein Eigenbau-TRX hat ein Rauschen von 200 digit bei 24 bit Auflösung
und 5 V, davor wird 50 dB verstärkt. Nur geht es mir wie vielen anderen:
ob mein Design so gut war, oder ob es anders viel besser gewesen wäre,
das weiß ich eben nicht.
Mike schrieb: > Eine EC92 in SMD Ausführung hat es meines Wissens nie gegeben ;-). Wäre ja lustig. Habe mir letztens auf dem Flohmarkt „Bleistiftröhren“ gekauft. Sind aber eher für Kurzwelle denn UKW. Man hat aber bei den alten Röhrentunern recht kompakt gebaut. Die Teile klebten da alle ziemlich kreuz und quer in der Blechkiste drin, damit man eine möglichst kurze Leiterführung hinbekommt. Jenseits von VHF war dann allerdings schluss mit Röhren-lustig, zumindest im Konsumgüterbereich mit den Standardröhren. UHF kenne ich nur noch mit Transistoren.
Hai! Jörg Wunsch schrieb: >> Hintergrund war, dass bei Diskussionen behauptet wurde, >> bedrahtete Bauteile seien bei 200MHz...300MHz nicht mehr >> verwendbar. Das stufe ich aber nach meinen Versuchen als >> schlichten Unfug ein. > > Naja, 2 mm Zuleitungsdraht haben 2 nH, und das sind > bei 300 MHz schon ein paar Ohm Blindwiderstand. Hinzu > kommt noch, dass bedrahtete Widerstände in der Regel > gewendelt sind und damit auch noch einen induktiven > Anteil einbringen. > > Klar kann man sowas weg kompensieren, andererseits aber > gibt es mit SMD die Möglichkeit, das Übel an der Quelle > zu reduzieren. Hmm. Irgendwie verstehen wir uns nicht (aber das ist ja nicht der erste Mal.) Es ging mir nicht um die Frage "Wie macht man es optimal?", denn die Antwort auf diese Frage kann man ueberall nachlesen. Mein Thema war: "Wie kritisch ist der Aufbau?", also, anders ausgedrueckt: Um wieviel wird das Ergebnis schlechter, wenn ich von der optimalen Loesung abweiche? Um die Antwort darauf zu finden, muss ich aber notwendiger- weise von der optimalen Loesung abweichen! Grusz, Rainer
Jörg Wunsch schrieb: > Jenseits von VHF war dann allerdings schluss mit Röhren-lustig, > zumindest im Konsumgüterbereich mit den Standardröhren. UHF kenne > ich nur noch mit Transistoren. In meiner grossen Ausschlachtzeit (um 1970) habe ich auch UHF Tuner mit Roehren auseinandergenommen. Also hat es die zu der Zeit in den fruehen 60er gegeben. Hat es allerdings nicht lange gegeben. http://www.radiomuseum.org/r/valvo_uhf_tuner_at6321.html
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Bearbeitet durch User
Mike schrieb: > Eine EC92 in SMD Ausführung hat es meines Wissens > nie gegeben ;-). Die hieß dann LD11, oder so ähnlich... SCNR
Helmut Lenzen schrieb: > In meiner grossen Ausschlachtzeit (um 1970) habe ich auch UHF Tuner mit > Roehren auseinandergenommen. OK, im Osten gab's sowas nicht. Da fing UHF ein paar Tage später an (offizielle Einführung in der DDR war 1969, zusammen mit Farbfernsehen), da hat sich das schon keiner mehr mit Röhren angetan. Die in deinem Beispiel benutzte PC86 scheint ja für UHF in Gitterbasisschaltung konzipiert zu sein, wie man am Gitteranschluss sieht.
Jörg Wunsch schrieb: > OK, im Osten gab's sowas nicht. Da fing UHF ein paar Tage später an > (offizielle Einführung in der DDR war 1969, zusammen mit Farbfernsehen), > da hat sich das schon keiner mehr mit Röhren angetan. > Hier im Westen ging das ZDF 1963 im UHF Gebiet an den Start da hatten UHF Transistoren noch seltenheitswert. > Die in deinem Beispiel benutzte PC86 scheint ja für UHF in > Gitterbasisschaltung konzipiert zu sein, wie man am Gitteranschluss > sieht. So ist die Kapazitaet zwischen Ein u. Ausgang halt kleiner (Miller C faellt weg).
Helmut Lenzen schrieb: > So ist die Kapazitaet zwischen Ein u. Ausgang halt kleiner (Miller C > faellt weg). Wobei die Zuleitungsinduktivitäten trotzdem nicht unproblematisch gewesen sein dürften.
> Die in deinem Beispiel benutzte PC86 scheint ja für UHF
Gestern hatte ich an einem Frequenzvervierfacher gebastelt. Die
Ausgangs-Amplitude war etwas klein, da hab ich mal versuchsweise eine
PC86 (S ~= 8mA/V) eingesteckt -> wilde Schwingung im UKW-Bereich, darauf
überlagert mein Signal, doppelt so groß als zuvor.
Jeder Anschluss der Triode ist doppelt rausgeführt, um eine Kopplungen
durch die Induktivität der gemeinsamen Anschlussleitungen zu vermeiden.
Jörg Wunsch schrieb: > Wobei die Zuleitungsinduktivitäten trotzdem nicht unproblematisch > gewesen sein dürften. Bei den damals groesseren Teilen duerften das die Hauptprobleme gewesen sein. Die haben dort sogenannte Spanngitterroehren eingesetzt damit der Abstand Kathode/Gitter moeglichst klein wird und eine hohe Verstaerkung erzielt wird. Die rund 800Mhz bei UHF war da wohl das technisch Machbare im Konsumerbereich. http://www.frihu.com/content/diy/allgemein/gitter-basis.html Ich hab hier die Schaltung nochmal etwas groesser gefunden. Interresant ist auch der 560 Ohm Widerstand im linken Teil der beidseitig an Masse liegt. Ich hab mich frueher immer gewundert warum die da einen Widerstand eingebaut hatten der scheinbar nutzlos ist. Mit dem kann man den Anodenkreis der Roehre 1 bedaempfen und damit breitbandiger machen. (Edit note: Google-URL durch Ziel-URL ersetzt.)
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Bearbeitet durch Moderator
Helmut Lenzen schrieb: > Interresant ist auch der 560 Ohm Widerstand im linken Teil der > beidseitig an Masse liegt. Ja, der ist lustig. ;-)
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