Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Serienterminierung: gilt der Wellenwiderstand NUR für spezielle Adernpaare?


von G. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich verwende einen IC mit push-pull-Ausgang (SN74LV126A) und möchte 
dessen Signal über eines der beiden (verdrillten) USB-Leitungen D+/D- 
und dessen GND-Leitung übertragen. Würde ich die Übertragung 
differentiell über D+ UND D- vornehmen, ständ außer Frage, dass eine 
Terminierung für den Wellenwiderstand von 90Ω vorgenommen werden 
müsste. Nun hatte ich Diskussionen, dass das bei meinem Vorhaben mit 
D+/GND-Leitung nicht oder für nur 45Ω terminiert werden müsste. Was ist 
denn nun richtig? Ich bin davon ausgegangen, dass auch hier die 90Ω 
berücksichtigt werden müssen und bei einer Serienterminierung ein R = 
90Ω-Ri zu wählen ist.

PS: Aussagen wie "nimm einfach D+ und D-" würden mir nicht weiterhelfen. 
Es sind bereits alle anderen Leitung in Verwendung.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Richtig ist: es ist unbekannt. Ja, manche USB-Kabel entsprechen sogar 
der Spezifikation ;) aber da steht nun mal für deinen Fall nix drin. 
Also dranbasteln und nachschauen mit verschiedenen 
Abschlußwiderständen..

von Georg (Gast)


Lesenswert?

G. schrieb:
> Nun hatte ich Diskussionen, dass das bei meinem Vorhaben mit
> D+/GND-Leitung nicht oder für nur 45Ω terminiert werden müsste

Von USB.org:
"What
characteristic impedances should I design for in laying out my USB
device's traces?: 30 ohms to ground, 90 ohms differential between the
USB data lines"

Also erst mal 30 Ohm zu GND. Dazu kommt, wenn du auf der anderen Leitung 
des Paares nicht das Gegentaktsignal aufschaltest, sondern ebenfalls 
GND, noch diese 90 Ohm ebenfalls gegen GND. Es müssten also noch weniger 
als 30 Ohm werden, damit ist deine Idee ungefähr das Schlechteste, was 
man mit einem USB-Kabel überhaupt anfangen kann.

Ich vermute, die Sache ist noch komplizierter, aber um das zu berechnen, 
müsste man die vollständigen technischen Daten eines USB-Kabels haben, 
die findet man aber kaum irgendwo. Es lohnt sich auch nicht, denn dein 
Problem ist alles andere als allgemeingültig. Auch wenn du das absolut 
nicht hören willst: man sollte ein Kabel für das benutzen, für das es 
vorgesehen ist, also für ein differentielles Signal.

Georg

von Joe F. (easylife)


Lesenswert?

Welche Frequenz hat das Signal denn eigentlich?

: Bearbeitet durch User
von G. (Gast)


Lesenswert?

Georg schrieb:
> Also erst mal 30 Ohm zu GND...

Du meinst, die 30 Ohm direkt nach dem Ausgang gegen GND zu setzen? Das 
würde doch den Treiber sofort in die Knie zwingen?

von G. (Gast)


Lesenswert?

Joe F. schrieb:
> Welche Frequenz hat das Signal denn eigentlich?

Schwer zu sagen, da diese Leitung das read/write Signal für 
differential-driver/receiver führen soll. Hängt also von der Anzahl 
dessen übertragenen Bytes und der Zeit, die die CPU read-enable und 
byte-senden benötigt ab.
Bei einem einzelnen Byte würde ich somit auf max 4 Mbit/s schätzen.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

G. schrieb:
> Du meinst, die 30 Ohm direkt nach dem Ausgang gegen GND zu setzen?

Quatsch, das ist die Impedanz - kein Widerstand, den du da hin setzen 
musst. Die ist von ganz alleine da, ob dir das gefällt oder nicht. Ein 
50 Ohm Koax Kabel hat ja auch 50 Ohm, ohne dass du was dafür tun musst.

Georg

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Georg schrieb:
> Ein
> 50 Ohm Koax Kabel hat ja auch 50 Ohm, ohne dass du was dafür tun musst

Falls das noch unklar ist: wenn du dann noch einen 50 Ohm Widerstand 
nach GND legst, muss dein Ausgang 25 Ohm bewältigen.

Georg

von Joe F. (easylife)


Lesenswert?

G. schrieb:
> Schwer zu sagen, da diese Leitung das read/write Signal für
> differential-driver/receiver führen soll. Hängt also von der Anzahl
> dessen übertragenen Bytes und der Zeit, die die CPU read-enable und
> byte-senden benötigt ab.
> Bei einem einzelnen Byte würde ich somit auf max 4 Mbit/s schätzen.

Und die Daten an sich (dann schätzungsweise 30 MHz), die werden über ein 
2. Kabel übertragen?

Edit:
ach so, ich glaube jetzt schnalle ich es erst.
Du willst D+/D- für die Daten nehmen, und GND oder Vbus für read/write.
Das wird so vermutlich eher nichts (->Längenmatching, unkontrollierte 
Impedanz der VCC/GND Leitung).
Ausserdem brauchst du ja eine GND Verbindung zwischen beiden Enden, und 
hierfür das Shield zu misbrauchen wäre ebenfalls ein Fehler.

Es gibt andere Kabel (Ethernet, HDMI), die mehrere Adernpaare mit 
definierter Impedanz bieten.
Evtl. wäre das ja was.

: Bearbeitet durch User
von G. (Gast)


Lesenswert?

Joe F. schrieb:
> ..Und die Daten an sich, die werden über ein 2. Kabel übertragen?..

Um nicht von meiner eigentlichen Frage ab zu lenken, wollte ich das zwar 
nicht mit rein bringen, aber:
Ich verwende ein USB3.0 Kabel. Das hat 3 Adernpaare + GND und Schirm. 
Die zwei Adernpaare Rx und Tx übertragen differentielle Signale, wovon 
eines der beiden bidirektional übertragen muss. Für dieses Paar benötige 
ich eine gesonderte Leitung  (D+ oder D-), welche die 
Schreib/Leserichtung angibt.

von Knobikocher (Gast)


Lesenswert?

G. schrieb:
> (D+ oder D-), welche die
> Schreib/Leserichtung angibt

Übertrage dies doch einfach auch differentiell über das freie Adernpaar. 
Also D+ und D-. Problem gelöst, weniger Gleichtaktstörungen und alle 
sind fröhlich.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.