Forum: Platinen Abstand zwischen PWM Leiterbahnen


von Tarik I. (yagis)


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Wenn ich zwei parallele Leiterbahnen habe, die einen gepulsten Strom 
führen z.B. für eine PWM Ansteuerung, wie groß sollte da der Abstand in 
Abhängigkeit von der Frequenz gewählt werden? Hängt das nicht in erster 
Linie damit zusammen wie steil die Flanken sind? Gibt es grobe 
Richtwerte?

Gruß

von TestX (Gast)


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Kommt auf das signal drauf an...unter 200khz ist das meiste absolut 
unproblematisch. Mit emv abstrahlung sieht es natürlich anderst aus

von Tarik I. (yagis)


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EMV Abstrahlung hätte doch aber einen direkten Einfluss auf benachbarte 
Leitungen?

von Inkognito (Gast)


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Versuch und Irrtum. Wenn dein Versuch misslingt, muss du die LB weiter
auseinander verlegen. Ich würde noch drauf achten, dass die Leitungen
abgeschlossen sind. Wieso eigentlich zwei oder ist ein Signal mit Masse
gemeint? Am günstigsten sind immer Paar-Leitungen wo der Strom den
gleichen Weg zurück zulegen muss. Induktive Effekte kann man ja 
kapazitiv dämpfen. Wenn der Signal-zu Störpegelabstand groß genug ist, 
dürfte
es keine Probleme geben.

von Stephan (Gast)


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Das hängt sehr davon ab, wo die Rückleitung (Masse) verlegt ist.
Es gibt ein gut verständliches Buch namens "High-Speed Digital Design - 
A Handbook of Black Magic". Falls du Student bist, frag mal in der 
Uni-Bib nach.
Zum Problem: Das Schlagwort lautet "Crosstalk". Hierfür gibt es
in o.g. Quelle (und woanders auch) Tabellen, die das Übersprechen in 
Abhägigkeit der Leiteranordnung, des Abstandes und anderen Parametern 
beschreiben.

Im Falle einer Mulitlayerplatinen mit durchgehender Masselage ist in 
einem meiner Projekte der Abstands zwischen den Leitungen eines 
SPI-Busses ca. 0,4 mm. Das ist doppelt soviel wie der Abstand zur 
Masselage. Der Bus geht über ca. 15 cm, die Anstiegs-/Abfallzeit der 
Signale liegt bei <5 ns.
Die Datenübertragung funktioniert fehlerfrei bei f_CLK = 50 MHz.

Dein Problem mit dem Übersprechen bei der PWM kannst du lösen, indem du 
den Rückleiter zwischen den beiden PWM-Signalleitungen führst.
Ich gehe davon aus, dass die Quelle ein normaler MC-Pin ist, dessen 
Anstiegszeit im Bereich einiger 10 ns liegt.

Stephan

von 6a66 (Gast)


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Tarik I. schrieb:
> Wenn ich zwei parallele Leiterbahnen habe, die einen gepulsten Strom
> führen z.

Hängt von vielen Parametern ab. Bei den normalen digitalen Signalen im 
TTL Bereich (3,3V, 5V) ist der Abstand bis in den Bereich von einigen 
wenigen MHz absolut unkritsich - sonst würden die ganzen Boards nicht 
funktionieren.
Bei Strömen von jenseits 100..200mA solltest Du Signalleitugen von den 
Stromführenden Leitungen räumlich trennen - wie schon gesagt ist 
Crosstalk hier das Problem.
Die Stromführenden Leitungen untereinander machen normalerweise kein 
Problem: Crosstalk wird auftreten aber bei einem Signal das 1A Strom 
führt wirkt sich aufgrund des geringen Widerstands der Quelle oder Senke 
ein Corsstalk nicht stark aus. Erst bei stark unterschiedlichen Strömen 
auf solch einer Leitung wird das wieder zum Problem.

Tarik I. schrieb:
> EMV Abstrahlung hätte doch aber einen direkten Einfluss auf benachbarte
> Leitungen?

Im Prinzip richtig, aber im EMV Bereich misst man (abgestrahlt) im uV 
Bereich, das tut den normalen TTL-Signalen normalkerweise keinen Abbruch 
aber den Radios.

rgds

von Tarik I. (yagis)


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Vielen Dank erst einmal für die Antworten.

Stephan schrieb:
> Es gibt ein gut verständliches Buch namens "High-Speed Digital Design -
> A Handbook of Black Magic".

So, das war's jetzt. Hab schon aufgehört mitzuzählen wie oft mir dieses 
Buch empfohlen wurde. Jetzt werde ich mir dieses Buch irgendwie 
besorgen, wie gesagt, in der Uni-Bib werde ich da sicher fündig. Ich war 
immer etwas skeptisch, weil das Buch einfach so alt ist und gerade in 
dieser Branche hat sich seit dem ja wirklich viel verändert.

Ich benutze tatsächlich 4 Lagen. Die Leiterbahnen und die GND Fläche 
sind 0.38mm voneinander entfernt. Das bedeutet ein Abstand von >0.4mm 
sollte keine Probleme machen? Das ergibt für mich völlig Sinn.

Geplant sind mehrere Leiterbahnen die für eine PWM-Ansteuerung genutzt 
werden, wobei noch nicht genau klar ist, was damit angesteuert werden 
soll.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Tarik I. schrieb:
> Vielen Dank erst einmal für die Antworten.
>
> Stephan schrieb:
>> Es gibt ein gut verständliches Buch namens "High-Speed Digital Design -
>> A Handbook of Black Magic".
>
> So, das war's jetzt. Hab schon aufgehört mitzuzählen wie oft mir dieses
> Buch empfohlen wurde. Jetzt werde ich mir dieses Buch irgendwie
> besorgen, wie gesagt, in der Uni-Bib werde ich da sicher fündig. Ich war
> immer etwas skeptisch, weil das Buch einfach so alt ist und gerade in
> dieser Branche hat sich seit dem ja wirklich viel verändert.

Und wenn Dir der erste Teil gefallen hat, gibt es noch "Advanced Black 
Magic" - "High-Speed Signal Propagation".
Beides Bücher mit hohem Unterhaltungswert. Einziges Manko - Rechnungen 
sind in imperialistischen Einheiten. "Das Signal erfährt auf einer x 
Quadratzoll-Leitung y Nanosekunden Verzögerung pro z Füßen".
Meine Bücher sind randvoll mit Bleistiftergänzungen, nicht nur bei den 
Herleitungen, sondern vor allem auch in SI-Einheiten.
Insofern erinnern mich die Bücher sehr an meine Zeit als 
Elektronikentwickler in Kalifornien.

Zum Übersprechen:
Wenn den Digitalsignalen derselbe Takt zugrunde liegt, sprich die 
Signale zum selben Zeitpunkt abgetastet werden, stört Dich das 
Übersprechen weniger. Beispiel: 32bit Datenbus, mit gemeinsamen Takt.

Angenommen es sind mehrere PWM-Kanäle, und Du möchtest die sehr sauber 
voneinander trennen, dann könntest noch zwischen die Signale GND legen.
Diese Idee greift auch z.B. die JTAG-Flachbandleitung auf, die 
erstaunlich lange sein darf.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@  Tarik I. (yagis)

>> Es gibt ein gut verständliches Buch namens "High-Speed Digital Design -
>> A Handbook of Black Magic".

Ein sehr gutes Buch! Sowohl vom theoretischen Hintergrund als auch in 
der praxisrelevanten Umsetzung!

>So, das war's jetzt. Hab schon aufgehört mitzuzählen wie oft mir dieses
>Buch empfohlen wurde. Jetzt werde ich mir dieses Buch irgendwie
>besorgen,

Tu das.

> wie gesagt, in der Uni-Bib werde ich da sicher fündig. Ich war
>immer etwas skeptisch, weil das Buch einfach so alt ist und gerade in
>dieser Branche hat sich seit dem ja wirklich viel verändert.

Das ohmsche gesetz ist noch viel älter und gilt immer noch. ;-)
Die Grundlagen in dem Buch sowie die meisten praxisbezogenen Tips und 
Hinweise gelten immer noch. Nur wenige Dinge kann man als historische 
Darstellung links liegen lassen, wie z.B. die Nutzung von Masserastern 
als Ersatz für Masseflächen. Das macht heute keiner mehr. Auch DIL-ICs 
mit schnellen Ausgängen sind selten geworden, das meiste ist SMD.

>Geplant sind mehrere Leiterbahnen die für eine PWM-Ansteuerung genutzt
>werden, wobei noch nicht genau klar ist, was damit angesteuert werden
>soll.

Mach dir mal nicht zu viele Gedanken. Digitale Signale vertragen ne 
Menge übersprechen, darum nutzt man sie ja!

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