Hallo zusammen Ich bin gerade dabei, ein paar LVDS-Leitungen zur Ansteuerung eines Displays auf einer Leiterplatte zu Routen. Dabei habe ich mir ein paar Gedanken gemacht. Der Pixelclock beträgt 148.5MHz (1080p@60Hz). Die Daten werden dabei auf zwei LVDS Ports aufgeteilt. Somit halbiert sich die Taktfrequenz, da pro Takt die doppelte Information übertragen wird (soweit mein Verständnis). Daher gehe ich davon aus, dass die Serialisierer mit 74.25MHz getaktet werden. Diese erhöhen die Frequenz um Faktor 7 auf 519.75MHZ. Dies entspricht einer Wellenlänge von: ca. 0.57m (im freien Raum. Er nicht berücksichtigt... Mit Er vermutlich um 0.42m = 420mm. Nun zum eigentlichen Thema. Ich habe nun also 4 Datenleitungen (Differentiell) plus eine Clockleitung (Differentiell) und dieses Paket zwei Mal. Nun habe ich darauf geachtet, dass die Clockleitungspaare ca. 1-2mm länger sind als das längste Datenpaar. Dies deshalb, da ich davon ausgehe, dass es wichtig ist, dass beim Empfänger zuerst die Daten stabil anliegen müssen und erst dann die Clock-Flanke kommen sollte. Das kürzeste Datenpaar hat 14mm das längste 16mm, Die Clockleitungen sind 19mm lang. Da eine Welle ja eine Länge von ca 400mm hat, sollten die Unterschiede der Datenleitungen keinen Einfluss auf die Übertragung haben. Die Längenunterschiede der Differentiellenleitungen betragen weniger als 0.1mm. Sind meine Überlegungen soweit korrekt? Oder habe ich etwas grundlegendes übersehen? Vielen Dank!
Ach ja, hab darauf geachtet, dass die Paare eine diff Impedanz von 100 Ohm und eine Singleimpedanz von 50 Ohm haben
Du gehst falsch an die Sache heran. Die Taktfrequenz ist fast vollkommen egal, was zählt ist die Anstiegszeit. Diese Flankensteilheit generiert dir die Probleme und folgerichtig muss dein Design auf eben diese ausgelegt sein. Die Leiterzuglänge ist auch sekundär, solange sie in einem sinnvollen Abstand zueinander einlaufen. Hier gibt es ebenfalls Toleranzen, die aber nicht immer genau angegeben sind. Auch weißt du nichts darüber, wie groß der Längenunterschied der Signale im Chip selbst ist. Deshalb empfiehlt es sich immer, die Längenanpassung relativ genau zu machen, denn das kostet zwar etwas Zeit bein Layout aber später nichts. Ich versuche die Längen immer innerhalb 1mm zu haben, zueinander. Allerdings ist das schon sehr eng, wenn man bedenkt, daß ein Signal in einer ns 15cm auf der Leiterplatte zurücklegt. Auch muss man beim paarweisen Abgleich darauf achten, wo die Störstelle sitzt und möglichst nah kompensieren.
Simon schrieb: > da ich davon ausgehe Abgesehen davon, dass 1-2mm nichts ausmachen (was meinst du, auf wieviele mm genau man ein 10m langes HDMI/DVI-Kabel abschneiden und konfektionieren kann?) wissen auch die Hersteller der Sender und Empfänger, dass sie nur stabile Daten sampeln sollten und deshalb integrieren sie entsprechende Zeitglieder oder -pfade in ihr Design, so dass du bei Beachtung der Regel "alle LVDS-Leitungen sind gleich lang" direkt zum Ziel kommst. > Nun habe ich darauf geachtet, dass die Clockleitungspaare ca. 1-2mm > länger sind als das längste Datenpaar. Der Trick dabei ist, dass jedes Datenpaar gleich lang ist wie jedes andere Datenpaar, das zum entsprechenden Clock gehört. Es gibt also kein "längstes" Datenpaar. Simon schrieb: > Das kürzeste Datenpaar hat 14mm das längste 16mm, Die Clockleitungen > sind 19mm lang. > Da eine Welle ja eine Länge von ca 400mm hat, sollten die Unterschiede > der Datenleitungen keinen Einfluss auf die Übertragung haben. > Die Längenunterschiede der Differentiellenleitungen betragen weniger als > 0.1mm. Du bekommst das Haar glatt der Länge nach gespalten. Ich mache in solchen Fällen übrigens immer einen "Testaufbau" mit Serienwiderständen/Brücken, bei dem ich Drahtstücke auflöten und auch mal ganz abwegige Sachen machen kann: eine Leitung lang machen, verdrillt bzw. unverdrillt führen, eine Leitung hochohmig machen, usw... Dann bekommt man auch ein "Gespür" dafür, wie der Bus und der Empfänger reagiert und welche Fehlerbilder sich zeigen. > Daher gehe ich davon aus, > da ich davon ausgehe Du gehst m.E. von ziemlich vielen Sachen aus. Basieren diese Annahmen auf Erfahrung? > dass die Serialisierer mit 74.25MHz getaktet werden. Diese erhöhen die > Frequenz um Faktor 7 auf 519.75MHZ. Dies entspricht einer Wellenlänge > von: ca. 0.57m (im freien Raum. Er nicht berücksichtigt... ... > Nun zum eigentlichen Thema. Die digitalen Daten werden nicht sinusförmig übertragen. Du solltest also weniger die Nachkommastellen, als vielmehr mindestens die dritte und die fünfte Oberwelle auch mit in Betracht ziehen...
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Lothar M. schrieb: > Du gehst m.E. von ziemlich vielen Sachen aus. Basieren diese Annahmen > auf Erfahrung? Hauptsächlich Erfahrung, ja. Lothar M. schrieb: > Die digitalen Daten werden nicht sinusförmig übertragen. Du solltest > also weniger die Nachkommastellen, als vielmehr mindestens die dritte > und die fünfte Oberwelle auch mit in Betracht ziehen... Das ist mir schon bewusst. Der Rechteck welcher durch Überlagerung der vielen Harmonischen entsteht ist jedoch schlussendlich für die Datenübertragung entscheidend. Denn der Deserialisierer sampelt siene Daten ja nicht synchron zur x-ten Oberwelle der Recheckfrequenz, sonsedern mit der Flanke des Rechteckimpulses. Daher ist für die Deserialisierung auch 7x Pixelclock entscheidend und nicht die x-Te Oberwelle. Die Oberwellen haben jedoch einfluss auf die Signalitegriät wenn es um die Betrachtung von Leitungsimpedanzen / Eingangskapazitäten etc. geht. Schlussendlich geht es dann da um die Bandbreite. Aber aus meiner Sicht haben die Oberwellen nichts mit der Längenanpassung der Diff-Paare zu tun. Aber ich lasse mich gerne vom Gegenteil überzeugen.
Simon schrieb: > Denn der Deserialisierer sampelt siene > Daten ja nicht synchron zur x-ten Oberwelle der Recheckfrequenz, > sonsedern mit der Flanke des Rechteckimpulses Das ist doch das gleiche - schon mal was von Fourier gehört? Simon schrieb: > Aber aus meiner Sicht haben die Oberwellen nichts mit der > Längenanpassung der Diff-Paare zu tun Das ist deshalb ganz daneben. Ohne Oberwellen keine definierbare Impulsflanke. Georg
Georg schrieb: > Das ist deshalb ganz daneben. Ohne Oberwellen keine definierbare > Impulsflanke. Ja, natürlich braucht es die Oberwellen. Bei meiner Betrachtung geht es ja nur darum, dass auf einer Länge von 400mm ein "stabiler" Spannungspegel anliegt. Und daher die Unterschiede von 3mm keinen Einfluss haben.
Simon schrieb: > dass auf einer Länge von 400mm ein "stabiler" Spannungspegel anliegt. Ja nun gerade nicht, denn wenn die Wellenlänge 400mm ist, dann passt auf diese Länge ein kompletter Sinus. Von Minimum über Maximum bis Minimum. Nach 20cm misst du bei dieser Frequenz also einen komplett anderen Pegel als am Anfang oder gar am Ende dieser Leitung. Simon schrieb: > Da eine Welle ja eine Länge von ca 400mm hat Und du deutlich darunter bleibst, kannst du davon ausgehen, dass auf deinen kurzen 2cm Schnipseln tatsächlich überall der selbe Pegel ist. Und Unterschiede von 3mm nichts ausmachen. Sie bringen ja auch gerade mal 20ps Laufzeitunterschied. Simon schrieb: > Denn der Deserialisierer sampelt siene Daten ja nicht synchron zur x-ten > Oberwelle der Recheckfrequenz, sonsedern mit der Flanke des > Rechteckimpulses. Ein reiner Sinus hat keine "Flanke". Die "Flanke des Rechteckimpulses" mit einer nennenswerten Steigung >1 entsteht erst durch die dritte und fünfte Oberwelle.
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