EMV gerechtes Layout

[Dirk F (Gast)]

Hallo,
welches der 3 Layouts ist aus EMV Sicht am Besten ?

Normalerweise sagt man ja, die Versorgungsleitungen möglichst breit zu 
wählen.
Allerdings wurde mir auf einem EMV Lehrgang erzählt, die Leiterbahn 
selber als Induktivität zu nutzen, um Störungen abzublocken ? Also die 
Leiterbahnen der Versorgung doch etwas dünner auslegen ? Die Versorgung 
der IC 2-4 erfolgt dann quasi aus dem Abblockkondensator.....

Dann noch die Frage, ob sternförmige Verteilung der Versorgung oder 
durchgeschliffen besser ist ?

Wer weiß Rat ?
Gruß

[MRc (Gast)]

Version 3 ist die beste. Noch besser wäre, die Versorgung flächig als 
Polygon auszulegen.

[Dirk F (Gast)]

Aber dann kann doch eine Störung vom IC2 einfacher nach IC3 gelangen, 
weil die Impedanz zwischen beiden Versorgungen geringer ist...

[MRc (Gast)]

Dirk F schrieb:
> Aber dann kann doch eine Störung vom IC2 einfacher nach IC3 gelangen,
> weil die Impedanz zwischen beiden Versorgungen geringer ist...

Dagegen hast du ja die Abblockkondensatoren.
Die Impedanz zwischen beiden Versorgungspins ist geringer, aber auch die 
Quellimpedanz der Reglerausgangs, der dir deine Versorgung liefert.

[Dirk F (Gast)]

OK, danke für die Antwort.
Mein Favorit wäre Layout 1 gewesen.
Mal sehn, ob noch andere einen Komentar abgeben...

[MRc (Gast)]

Eine separate Fläche für die Versorgung magste nicht?

[DirkF (Gast)]

Also die echte Schaltung hat 2 Lagen.
Bottom für Masse. Top für den Rest.
Da bleibt für einen Versorgungspolygon kaum Platz

[Tobias K. (Gast)]

Wenn es dir um die bestmögliche Entkopplung der IC's von der Quelle geht 
dann ist Variante 1 kein schlechter Ansatz. Würde nur die Anbindung der 
Kondensatoren anders gestalten:

|
|
 \
  |C
 /
|
IC

und Kondensator auf den selben Layer packen

EMV technisch wäre Layout 3 am besten --> VCC Plane wäre perfekt.

[DirkF (Gast)]

Tobias K. schrieb:
> |
> |
>  \
>   |C
>  /
> |
> IC
>
Aber genau so hab ich es doch gemacht. Versorgung erst zum C, dann zum 
IC.



> und Kondensator auf den selben Layer packen

Die Kondensatoren liegen doch alle auf TOP.

[Falk B. (falk)]

@  Dirk F (Gast)

>welches der 3 Layouts ist aus EMV Sicht am Besten ?

Man sollte die Kirche im Dorf lassen. Bei 2 Lagen Platinen ist eine 
Stromversorgung gemäß Layout 3 die zweckmäßigste und für 99,9% aller 
Fälle vollkommen OK. Erst recht be drei popeligen PICs.

>Normalerweise sagt man ja, die Versorgungsleitungen möglichst breit zu
>wählen.

Alles relativ. Dort geht mehr oder minder nur Gleichstrom und 
niederfrequenter Strom drüber. Da reichen auch 0,3mm locker aus.

>Allerdings wurde mir auf einem EMV Lehrgang erzählt, die Leiterbahn
>selber als Induktivität zu nutzen, um Störungen abzublocken ?

Auch da muss man die GRÖ?ENORDNUNG im Auge behalten und nicht jedes nH 
Induktivität als tollen LC-Filter preisen!

> Also die
>Leiterbahnen der Versorgung doch etwas dünner auslegen ? Die Versorgung
>der IC 2-4 erfolgt dann quasi aus dem Abblockkondensator.....

HF-mäßig, ja.

>Dann noch die Frage, ob sternförmige Verteilung der Versorgung oder
>durchgeschliffen besser ist ?

Wenn gleich sternförmig rein theoretisch besser ist, ist es PRAKTISCH 
sowohl ausreichend als auch oft notwendig, die Versorgung gemäß Layout 3 
zu machen, weil man schlicht nicht so viele Leitungen ziehen kann und 
will.

[Dirk F (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Erst recht be drei popeligen PICs.

War ja auch nur ein Beispiel. Auf der echten Schaltung ist eibn PIC32 
drauf mit mehreren Analog-Frontends.

Also Danke für die guten Hinweise !

[Falk B. (falk)]

@ Dirk F (Gast)

>War ja auch nur ein Beispiel. Auf der echten Schaltung ist eibn PIC32
>drauf mit mehreren Analog-Frontends.

Dann war das Beispiel unsinnig, denn es ist ein himmelweiter Unterschied 
zwischen drei kleinen PICs und einem PIC32 mit mehreren 
Analog-Frontends!

[W.A. (Gast)]

Dirk F schrieb:
> Allerdings wurde mir auf einem EMV Lehrgang erzählt, die Leiterbahn
> selber als Induktivität zu nutzen, um Störungen abzublocken ?

Falls du mit diesen langen Leitungen ein Pi-Filter aufbauen wolltest, 
wäre da ein kleiner Ferrit deutlich effektiver. Induktivität und 
Kapazität passen nicht zusammen, falls das die üblichen 100nF sein 
sollten. Welchen Frequenzbereich gedachtest du denn mit dieser 
Konstruktion abzublocken?

[DirkF (Gast)]

W.A. schrieb:
> Welchen Frequenzbereich gedachtest du denn mit dieser
> Konstruktion abzublocken?

Ich möchte halt nur den normalen EMV Test für Industrienorm erfüllen.
Welche Frequenzen das sind, müsste ich jetzt nachschlagen.

[... (Gast)]

DirkF schrieb:
> Welche Frequenzen das sind, müsste ich jetzt nachschlagen.

Das sind nicht zwei oder drei Frequenzen.

[W.A. (Gast)]

... schrieb:
> Das sind nicht zwei oder drei Frequenzen.

Und falls doch ein paar böse Peaks die Grenzwerte reißen, muss man 
einfach dafür sorgen, dass die betreffende Taktquelle nicht 
frequenzstabil arbeitet, sondern hin und her zappelt, so dass bei der 
für die Messung vorgeschriebenen Scangeschwindigkeit statt des hohen 
Peaks ein breiterer, flacher Buckel entsteht ;-)

[W.A. (Gast)]

... schrieb:
> EMV.PNG

Da ist wohl bei 1GHz irgendetwas mit der Skalierung bei der 
Bereichsumschaltung schief gelaufen. So ein perfektes Rechteckfilter 
gibt es in der Praxis nicht :-(

[Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)]

das passt schon.. ab 1GHz sinds halt 1MHz Bandbreite :)

[W.A. (Gast)]

Hans W. schrieb:
> das passt schon.. ab 1GHz sinds halt 1MHz Bandbreite :)

Und weil der Empfänger/Spektrumanalysator irgendetwas umschaltet, ändern 
sich die Daten des Prüflings?

Die Messdaten sollen den Prüfling beschreiben und nicht die 
Messaparatur.

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

W.A. schrieb:
> Und weil der Empfänger/Spektrumanalysator irgendetwas umschaltet, ändern
> sich die Daten des Prüflings?

Nein, natürlich nicht.

> Die Messdaten sollen den Prüfling beschreiben und nicht die
> Messaparatur.

Du solltest bei Deiner Ahnungslosigkeit zumindest mit den einfachsten 
Grundlagen der Elektrotechnik und Thermodynamik vertraut machen. Dann 
wüsstest Du nämlich, dass Rauschleistungen natürlich immer auf eine 
bestimmte Bandbreite bezogen werden (müssen). Nur bei der Bestimmung der 
spektralen Leistungsdichte würde man die Bandbreite wieder 
herausrechnen. Selbige hätte jedoch für schmalbandige Emissionen keine 
besonders große Aussagekraft mehr, sondern müsste dann wieder über die 
Bandbreite integriert werden.

[W.A. (Gast)]

Andreas S. schrieb:
> Dann wüsstest Du nämlich, dass Rauschleistungen natürlich immer auf eine
> bestimmte Bandbreite bezogen werden (müssen)

Bei einer spektralen Darstellung sollte immer soetwas wie spekrale 
Leistungs*dichte* rauskommen, d.h. eine Größe, bei der das Signal 
normiert ist und sich eine konkrete Rauschleistung aus einer Integration 
über einen Spektralbereich ergibt. Dann wird das, bis auf die Auflösung, 
auch unabhängig von der Detektorbandbreite.

Integriere mal obiges Spektrum über den gesamten Spektralbereich. Erst 
dann darf da eine Leistung rauskommen. Physikalisch ist die Darstellung 
sonst unsinnig.

[Arc N. (arc)]

Dirk F schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Erst recht be drei popeligen PICs.
>
> War ja auch nur ein Beispiel. Auf der echten Schaltung ist eibn PIC32
> drauf mit mehreren Analog-Frontends.

Bei den PIC32 gibt es auch solche und solche...
Von 28-Pin im DIP Gehäuse mit max. 40 MHz bis 144-Pin LQFP und 200 MHz, 
High Speed USB (gsd mit internem Transceiver und nicht wie bei den STM32 
nur mit externem ULPI dessen Anschlüsse auch noch über alle vier Seiten 
verteilt sind), Ethernet, External Bus Interface, 50 MHz SPI, 100 MHz 
QSPI und je nach IO-Pin maximalen Anstiegszeiten bis runter auf 2 ns 
(QSPI Pins) und dazu einem ... Pinout mit dem ich mich gerade 
herumschlagen darf

Bei den Analog-Frontends hängt es auch stark davon ab, was es denn 
tatsächlich ist...

[DirkF (Gast)]

Arc N. schrieb:
> Bei den Analog-Frontends hängt es auch stark davon ab, was es denn
> tatsächlich ist...

Sind alles 4-20mA Eingänge für langsame Signale.
Ethernet nutze ich nicht, nur die UART zur Anbindung an einen Profinet 
Chip von HMS.

[Arc N. (arc)]

DirkF schrieb:
> Arc N. schrieb:
>> Bei den Analog-Frontends hängt es auch stark davon ab, was es denn
>> tatsächlich ist...
>
> Sind alles 4-20mA Eingänge für langsame Signale.

Also dürfte da wahrscheinlich, wenn's hoch kommt, eine Genauigkeit von 
+-0.1% rauskommen/gefragt sein (zumindest ist das bei den üblichen 
Temperatur-Messumformern der Fall) und der interne ADC des Controllers 
mit einer externen Referenz reichen...

> Ethernet nutze ich nicht, nur die UART zur Anbindung an einen Profinet
> Chip von HMS.

Was aber nichts an den u.U. deutlich schnelleren Signalanstiegszeiten 
der IO-Ports ändert...

[Efi (Gast)]

Tobias K. schrieb:
> Wenn es dir um die bestmögliche Entkopplung der IC's von der Quelle geht
> dann ist Variante 1 kein schlechter Ansatz. Würde nur die Anbindung der
> Kondensatoren anders gestalten:|
> |
>  \
>   |C
>  /
> |
> IC
> und Kondensator auf den selben Layer packen
>

Warum Variante 1 und nicht Variante 2?

Tobias K. schrieb:
> EMV technisch wäre Layout 3 am besten --> VCC Plane wäre perfekt.

Warum Layout 3? Kannst du erklären was hier genau der Vorteil ist aus 
EMV sicht?

Das soll keine Kritik sein, ich möchte nur das warum verstehen.

Efi