Hallo, ich habe eine Frage zu dem angehängten Layout. Über die SMA-Stecker kommt ein differentielles <300 MHz LVPECL-Signal rein, die möglichst nicht gestört werden sollen. Lagenaufbau: Layer1_Top: LVPECL-Signale, rot 2x prepreg, 360 µm Layer2: Ground plane Fr4 Core, 710 µm Layer3: Vcc plane 2x Prepreg, 360 µm Layer4_Bottom: Steuersignale vom µC, blau Die Signalleitungen (rot) sind auf 50 Ohm angepasst. In diesem Layout habe ich auf dem Top Layer kein Ground Pour, da ich gelesen hatte, dass es evtl. Probleme wegen Antennenbildung oder Fertigungstoleranzen beim Abstand zu den Leitern etc geben kann. Sind die Signalleiter (rot) durch die Ground plane (Layer2) ausreichend vor Störungen der Steuersignale auf dem Bottom Layer geschützt? Oder sollte ich doch besser den Toplayer mit Ground pour auffüllen und Vias setzen, wie in dem zweiten angehängten Bild? Danke schonmal für Ratschläge, Erzwo
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Eine kapazitive Kopplung sollte durch die Schirmwirkung der GND-Plane sehr gering sein. Wenn jetzt noch die Winkel zwischen den roten Leiterbahnen und den blauen Leiterbahnen immer 90° wären, so würde auch eine magnetische Kopplung nahezu verschwinden. Gegen Magnetfelder helfen Planes aber nicht so gut, soweit ich weiß...
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Erzwo schrieb: > Über die SMA-Stecker kommt ein differentielles <300 MHz LVPECL-Signal > rein, die möglichst nicht gestört werden sollen. > > Lagenaufbau: > > Layer1_Top: LVPECL-Signale, rot > 2x prepreg, 360 µm > Layer2: Ground plane > Fr4 Core, 710 µm > Layer3: Vcc plane > 2x Prepreg, 360 µm > Layer4_Bottom: Steuersignale vom µC, blau Also Signaltechnisch wirst du da nicht mehr allzu viel drehen können, aber im Hinblick auf die Powerintegrity würd ich mir da noch ein wenig gedanken machen... C20 Sieht wie ein Blockkondensator aus, der liegt aber nicht gut.... 6-Langen eine Option?
Hallo, Erzwo schrieb: > Über die SMA-Stecker kommt ein differentielles ohne jetzt die genauen Abmessungen zu kennen finde ich, dass die SMA-Buchsen etwas nah nebeneinander sind. Mit freundlichen Grüßen Guido
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Vielen Dank. Ich kreuze die Signalleitungen jetzt mit 90°. Den Kondensator habe ich auch an eine andere Stelle gesetzt. SMA-Stecker zu dicht beieinander? ich dachte gerade bei differentiellen Leitungen macht es Sinn, möglichst dicht beieinander zu bleiben. Also Ground poor + Vias neben den Signalleitungen (rot) ist nicht nötig? Danke
Ich persönlich denke, dass es so besser ist. Eine Anmerkung habe ich trotzdem noch: C20 sollte auf die Oberseite (rot) und da ganz dicht an den Pin. Vias stellen Impedanzen dar. Deshalb gehören Kondensatoren immer Hinter alle Vias an den Chip direkt dran.
Erzwo schrieb: > SMA-Stecker zu dicht beieinander? ich dachte gerade bei differentiellen > Leitungen macht es Sinn, möglichst dicht beieinander zu bleiben. Es ist durchaus sinnvoll, die differentiellen Signale über eine möglichst lange Strecke mit wohldefinierter differentieller Impedanz zu führen. Aber was nützt in Deinem konkreten Fall die beste Leitungsführung, wenn sich die Überwurfmuttern der SMA-Stecker nicht mehr festschrauben lassen? Ggf. bietet sich die Verwendung von SMB-Steckverbindungen an.
Danke. Den Kondensator habe ich jetzt auf die Oberseite dicht an den Pin gesetzt. Die Überwurfmuttern der SMA-Stecker lassen sich noch gut schrauben bei dem Abstand - gerade ausprobiert ;)
Hallo, Erzwo schrieb: > SMA-Stecker zu dicht beieinander? ich dachte gerade bei differentiellen > Leitungen macht es Sinn, möglichst dicht beieinander zu bleiben. naja, so oder so hört die differentielle Leitung irgendwo auf ;-) Erzwo schrieb: > Die Überwurfmuttern der SMA-Stecker lassen sich noch gut schrauben bei > dem Abstand - gerade ausprobiert ;) Auch mit Drehmomentschlüssel? Wenn Du die Stecker nur einmal anschließen musst ist es gegebenenfalls in Ordnung, möchtest Du die Stecker jedoch öfters an- und abschrauben kann ein zu enger Abstand mit der Zeit "nerven". Mit freundlichen Grüßen Guido
Du könntest die beiden Widerstände R20 und R21 noch um 90° gegen den Uhrzeigersinn drehen und die beiden Leitungen hinter den Pads differentiell koppeln. C20 kann auf den Top Layer und du kannst noch das Via für R20 einsparen. Mich wundert es ein bißchen, dass deine 50 Ohm Leitungen bei einem 360um Prepeg so dünn sind. Ist das so richtig?
Hallo, ist es Schlau ein differentielles Signal über 2 verschiedene Koax-Leitungen zu fahren? Meiner Meinung nach nicht. Ich würde an deiner Stelle ein Twisted Pair vorziehen. GND dann als Schirm verwenden.
Oder D. schrieb: > Leider gibt es keine Einzel-Twisted-Pair. Kontaktsicherheit ist auch bescheiden - zumindest bei CAT-ähnlichen Stecksystemen.
Hallo Es ist wirklich nicht Schlau ein differentielles Signal über 2 verschiedene Koax-Leitungen zu fahren. Der Vorteil überhaupt bei einem differeziellen Leitugspaares ist es, dass sie störunempfindlicher sind. Um die Störungen zu Kompensieren werden die Leitungen parallel und so knapp wie möglich nebeneinander geroutet. Im Kabel sind die Leitungen verdrillt. Bei Ethernet-Leitungen, USB, CAN ect. wird auch impedanz-kontrolliert geroutet, um den betreffenden Wellenwiderstand des Leitungspaares einzuhalten. Das Leitungspaar hat in der Regel einen Anfang und ein Ende, wenn dazwischen die Leitungen außereinander gehen(2 Koax-Kabel, aber auch 2 Buchen) dann ändert sich der Wellenwiderstand völlig(außerhalb aller Grenzen) und somit sinkt die Bandbreite ect. Ein Ethernet-Kabel(100m) aufgebaut mit einem Flachbandkabel funktioniert aus dem gleichemn Prinzip auch nicht so gut. Verwende bitte nur eine Buchse und ein Kabel mit Schirm und verdrillten Leitungen. Nette Grüße Mike
Mike schrieb: > Um die Störungen zu Kompensieren > werden die Leitungen parallel und so knapp wie möglich nebeneinander > geroutet. Im Kabel sind die Leitungen verdrillt. Das stimmt, ist aber nur eine halbe Wahrheit: ein differentielles (Gegentakt-) Signal hat von vornherein einen grösseren Störabstand als ein einfaches Signal, völlig egal wie das verdrahtet wird. Mike schrieb: > wenn > dazwischen die Leitungen außereinander gehen(2 Koax-Kabel, aber auch 2 > Buchen) dann ändert sich der Wellenwiderstand völlig(außerhalb aller > Grenzen) Da liegt ein völliges Unverständnis der Physik von Leitungen vor. Ein Koaxkabel hat einen Wellenwiderstand von z.B. 50 Ohm, und der ist von der Verlegung völlig unabhängig - eine der Eigenschaften, weswegen man Koaxkabel verwendet. Für ein differentielles Signal auf 2 Koaxlaeitungen mit GND als Schirm ist deshalb die single ended impedance 50 Ohm und die differential impedance 100 Ohm. egal wie man die Kabel verlegt. Ausserhalb aller Grenzen ist sowieso ein totaler Unsinn, grösser als die Impedanz des Vakuums kann der Wert nicht werden. Georg
Georg schrieb: > Da liegt ein völliges Unverständnis der Physik von Leitungen vor. Ein > Koaxkabel hat einen Wellenwiderstand von z.B. 50 Ohm, und der ist von > der Verlegung völlig unabhängig - eine der Eigenschaften, weswegen man > Koaxkabel verwendet. Für ein differentielles Signal auf 2 Koaxlaeitungen > mit GND als Schirm ist deshalb die single ended impedance 50 Ohm und die > differential impedance 100 Ohm. egal wie man die Kabel verlegt. So stimmt das nicht. Das Koaxkabel hat deswegen 50 Ohm, da sich der Wellenwiderstand aus Induktivitätsbelag und Kapazitivitätsbelag der Leitung berechnet. Das setzt voraus, dass Hin und Rückstrom über das selbe Kabel fließen. Die Induktivität wird aber steigen, wenn der Rückstrom des differential Pairs über einen anderen Leiter fließt, da die eingeschlossenen Fläche viel größer ist. Zerlege mal ein USB Kabel und führe die beiden Datenleitungen über zwei verschiedene Koax-Leitungen, da wird dir nichts mehr funktionieren. Koax Leitungen verwendet man seit Jahren für Single-Ended Signalen und das mit Recht.
Dass bei 2x Coax für ein differentielles Paar dann Hin- und Rückstrom über die beiden Coax Innenleiter fließen glaube ich nicht. Die Induktivität wäre riesig und das wäre nicht mehr für HF geeignet. Ist es aber. Beispiele: PCIe-SIG compliance testing [1]; Multi-Gigabit Transceiver von high-end FPGAs [2] Daher kann das dann eigtl. nur so sein, dass das 2 getrennte Signale sind bei denen die Rückströme mit jeweils anderem Vorzeichen im Coax-Schirm laufen. Bei Twisted Pair für Ethernet ist es anders. Da gibt es keinen common GND weil da Übertrager dazwischen sind. Das Signal ist also echt symmetrisch. Wenn nun P/N mit GND-Bezug auf einem PCB parallel verlegt werden braucht es ja eigtl. auch immer GND bei stripline/microstrip. Einerseits vermutlich weil man sonst die differentielle Zielimpedanz nicht erreicht ohne ~1mm breite Bahnen, andererseits laufen da wohl über GND auch noch Rückströme, sonst würde GND in die Impedanz denke ich gar nicht erst mit reinspielen und man bräuchte bei einem Lagenwechsel der Signale nicht Vias zum Verbinden der Referenz-GNDs in der Nähe. Ich würde vermuten, dass die Rückströme für P/N jeweils über GND laufen und sich erst mit etwas Abstand betrachtet ausgleichen. Der primäre Grund für differentielle Paare ist ja die Robustheit gegenüber Gleichtaktstörungen. Bei Coax mit ordentlichem Schirm hat man ja auch eine recht hohe Abschirmung gegenüber Einkopplungen. [1] http://www.embedded.com/design/system-integration/4026048/How-to-test-your-board-and-system-designs-for-PCIe-compliance-and-interoperability [2] http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_informatik/tei/vlsi/lehre/lab_aus/entw_boads/Virtex-6-mlML605
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