Ich bin gerade am routen einer 100 Mbit Verbindung und frage mich da einige Sachen. Punkt 1: Müssen alle 4 Leitungen (RXP, RXN sowie TXP, TXN) die gleiche länge aufweisen? Ode reicht es das das jeweilige Paar gleich lang ist? Punkt 2: Beim Längenausgleich (siehe Bild) würde ich mir ja quasi eine Antenne bauen. Ist dies richtig so? Punkt 3: Wenn ich zwei Leitungen kreuzen muss (RXN und RXP) wie stelle ich das am dümmsten an? Ist ein Layertausch problemlos? Punkt 4: Muss ich die Leitungen in ein GND Plane einbetten?
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Auf jeden Fall solltest du das Datenblatt des verwendeten PHYs lesen. 1. Du hast eine Menge Toleranz gegenueber demjenigen, der das Kabel verquetscht. Die paar 10tel machen da normalerweise ueberhaupt nichts aus. 2. Das muss ein E-Techniker beantworten :) 3. Das kann der Phy meistens intern kreuzen (Stichwort Polarity). 4. Ebenfalls E-Techniker Hast du einen 8P8C mit integrierten Magnetics, oder sind die extrig auf dem PCB? In der Regel solltest du unterhalb der Magnetics nichts anderes routen, damit hier nichts einkoppelt. Passe auf jeden Fall darauf auf, dass die Magnetics gut zum Phy passen. Falls das ein MagJack mit integrierten Magnetics ist, aufpassen, dass dieser die gleiche Topologie hat, die der Phy erwartet. Die fuer 1000-Base-T schauen komplett anders aus.
Hannes schrieb: > 1. Du hast eine Menge Toleranz gegenueber demjenigen, der das Kabel > verquetscht. Die paar 10tel machen da normalerweise ueberhaupt nichts > aus. Okay, stimmt - das Kabel muss ja auch noch drann. Hannes schrieb: > Das kann der Phy meistens intern kreuzen (Stichwort Polarity). Okay, da muss ich mal ins Datenblatt schauen. Hannes schrieb: > Hast du einen 8P8C mit integrierten Magnetics, oder sind die extrig auf > dem PCB? Hannes schrieb: > Falls das ein MagJack mit integrierten Magnetics ist Es handelt sich um einen integrierten. Ein HR911105A - gibt es bei den PHY/RJ45 Buchsen echt Unterschiede zwischen 100/1000MBit? Siehste, das wusste ich garnicht.
Achja, was mir auch noch auffaellt: Du brauchst ja auch noch die Bias-Spannung auf dem Center-Tap. Hast du da in der Naehe einen 100nF-C? Sehe auf dem Screenshot oben nichts von. Gibt auch PHYs, die das Paar intern Biasen, aber das kenn ich nur ab 1000Base-T, bei 100Base-TX wird das normalerweise an der Buchse gemacht.
Rene K. schrieb: > Punkt 1: Müssen alle 4 Leitungen (RXP, RXN sowie TXP, TXN) die gleiche > länge aufweisen? Ode reicht es das das jeweilige Paar gleich lang ist? Innerhalb eines Paares hast Du 0.25mm Toleranz, zwischen zwei Paaren hast Du 50mm Toleranz. > Punkt 2: Beim Längenausgleich (siehe Bild) würde ich mir ja quasi eine > Antenne bauen. Ist dies richtig so? Prinzipiell ja. > Punkt 3: Wenn ich zwei Leitungen kreuzen muss (RXN und RXP) wie stelle > ich das am dümmsten an? Ist ein Layertausch problemlos? In Deinem Fall kannst Du das am Stecker machen. Du hast maximal zwei Vias, und das Ganze hat möglichst symmetrisch zu sein. > Punkt 4: Muss ich die Leitungen in ein GND Plane einbetten? "Einbetten" nein. Du brauchst eine durchgehende Referenzplane, die Geometrie muss stimmen und die DiffPairs müssen min 2mm von allen anderen Signalen entfernt sein. Außerdem ist die Gesamtlänge zu minimieren auf max 100mm. Lies das: https://docs.toradex.com/102492-layout-design-guide.pdf fchk
Nur mal als grobe Richtschnur, da wie immer vieles vom Einzelfall abhängt: Rene K. schrieb: > Punkt 1: Müssen alle 4 Leitungen (RXP, RXN sowie TXP, TXN) die gleiche > länge aufweisen? Ode reicht es das das jeweilige Paar gleich lang ist? Die Frage ist was unter "gleich" zu verstehen ist. Einige cm Unterschied sind i. d. R. kein Problem. > Punkt 2: Beim Längenausgleich (siehe Bild) würde ich mir ja quasi eine > Antenne bauen. Ist dies richtig so? Sehr wahrscheinlich unnötig. Auch innerhalb eine Paares ist es i. d. R. kein Problem, wenn der Längenunterschied ein paar cm beträgt. Aber das kommt auf die Flankensteilheit an. Wichtig ist, dass sich die Flanken am Receiver in ihrem linearen Bereich "kreuzen". Bei verkoppelten Leitungen hat man durch die Serpentinen einen Impedanzsprung und entsprechende Reflexionen. Die Reflexionen sind wahrscheinlich vernachlässigbar, vielleicht aber auch nicht. > Punkt 3: Wenn ich zwei Leitungen kreuzen muss (RXN und RXP) wie stelle > ich das am dümmsten an? Ist ein Layertausch problemlos? Kommt drauf an. Bevorzugt macht man das am Stecker oder am Receiver, also ohne Lagenwechsel. Wenn man beim Lagentausch nicht die Referenzlage wechselt (also von L1 nach L3 wechselt, wenn L2 eine GND-Plane ist), wird es aber eher kein Problem sein. Ansonsten sollte man GND-Vias neben den Signal-Vias platzieren (als Rückstrompfad). Voraussetzung ist natürlich, dass die "neue" Lage auch eine vernünftige Referenzlage hat. > Punkt 4: Muss ich die Leitungen in ein GND Plane einbetten? Die Lage unter den diff. Signalen sollte eine durchgehende GND-Plane sein. Dann hast du im wesentlichen zwei single ended Leiterbahnen (evtl. noch minimal miteinander verkoppelt, wenn sie nahe beieinander sind). Macht vieles leichter.
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Vielen lieben Dank euch, werde das heute dann gleich mal umsetzen. Super! Frank K. schrieb: > Lies das: > https://docs.toradex.com/102492-layout-design-guide.pdf Dafür ein ganz speziellen Dank! Kannte ich nicht, kurz mal überflogen und jetzt schon wahnsinnig Interessant. Werde mir das heute Abend mal zu Gemüte führen.
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Hab das nun so geroutet. Anders, bzw besser, bekomme ich bei meinem Kenntnisstand und einem 2 lagigen PCB leider nicht hin. Die 50Ohm Wiederstände (R201-R204) habe ich so geroutet damit ich mir dann später die GNDA Plane darunter nicht zerschneide, sonst hätte ich vias setzen müssen um VDDA auf die Pads zu bekommen. VDDA wird über C201 zugeführt.
Warum nicht RX und TX tauschen? Alle heutigen Phys können Auto-Crossover, da spielt TX oder RX keine Rolle. (Das wird beim Verbindungsaufbau ausgehandelt) Die beiden Paare führst Du jeweils nach unten weg, VDDA dazwischen jeweils nach links und rechts zu den Widerständen und den Kondensator per ein, zwei Viaa auf die dann durchgehende Groundplane.
Andreas M. schrieb: > Warum nicht RX und TX tauschen? Alle heutigen Phys können > Auto-Crossover, da spielt TX oder RX keine Rolle. (Das wird beim > Verbindungsaufbau ausgehandelt) > Die beiden Paare führst Du jeweils nach unten weg, VDDA dazwischen > jeweils nach links und rechts zu den Widerständen und den Kondensator > per ein, zwei Viaa auf die dann durchgehende Groundplane. Ich nutze den RTL8309SB und ich finde da leider keine Option dazu in dem Datasheet. Weder in den Registern zu den einzelnen PHYs ncoh sonstwo, ich gehe davon aus das er kein Auto-Crossover kann, leider. EDIT: Ahhhh...Doch gefunden, unter 8.1.9 - das ließt sich so als ob er das dann völlig selbstständig macht. Das klingt natürlich sehr gut!
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Rene K. schrieb: > Ahhhh...Doch gefunden, unter 8.1.9 - das ließt sich so als ob er das > dann völlig selbstständig macht. Das klingt natürlich sehr gut! Genau, das ist die Funktion. Bei aktivierter Auto-Negotiation, dass ist üblicherweise immer der Fall, ist Auto-Crossover Funktionalität sogar zwingend vorgeschrieben.
Wenn Du eine normale doppelseitige Leiterplatte verwendest, liegt der Abstand zwischen den Lagen bei ca. 1,5 mm. Um einen Wellenwiderstand von 50 Ohm single-ended und 100 Ohm differentiell einigermaßen hinzubekommen, müssten Deine Leiterbahnen 2,4 mm mit einem Abstand von 1,5 mm haben. Das ist wenig praktikabel. Es scheiden sich die Geister, ob man nur die differentiell 100 Ohm einhalten muss oder auch die single-ended-Impedanz im Auge behalten sollte. Meines Erachtens kommt es auf einen guten Kompromiss an.
Andreas S. schrieb: > Es scheiden sich die Geister, > ob man nur die differentiell 100 Ohm einhalten muss oder auch die > single-ended-Impedanz im Auge behalten sollte. Meines Erachtens kommt es > auf einen guten Kompromiss an. Da gibt es eigentlich keine Geister die sich scheiden. Wenn beide Leitungen eines differenziellen Paares 50 Ohm single ended haben (genauer gesagt 50 Ohm "odd mode impedance") hat das Paar ganz automatisch eine diff. Impedanz von 100 Ohm. Auch wenn die eine Leitung des Paares einen ganz anderen Weg auf der Platine nimmt als die andere.
Nur mal eine Information so nebenbei: https://youtu.be/QG0Apol-oj0?t=2549 Das gesamte Video ist interessant.
P. S. schrieb: > hat das Paar ganz > automatisch eine diff. Impedanz von 100 Ohm. Auch wenn die eine Leitung > des Paares einen ganz anderen Weg auf der Platine nimmt als die andere. Das mag rechnerisch stimmen, ist aber für die Signalintegrität absolut unzutreffend. Denn auf einem differential pair will ich differentielle Signale übertragen. Andernfalls brauche ich dieses ja nicht. Wenn ich aber differentielle Signale nicht direkt nebeneinander route sind sie nicht mehr differentiell. Das bringt dann gleich mehrere Probleme mit sich: erstens der Rückstrom des positiven Signals wird nicht direkt mit dem des negativen Signals kurzgeschlossen sondern baut Leiterschleifen auf, welche zum einen Störungen aussenden aber(!) auch als Störsenke für bereits vorhandene Störungen fungieren. Dies führt dann dazu, daß dein Signalauge sich immer weiter schließt und irgendwann wird da keine stabile Übertragung mehr stattfinden, im schlimmsten aller Fälle, passiert das genau dann, wenn ein selten und bestenfalls nicht zur Datenübertragung synchron genutzter Part der Schaltung aktiviert wird. Das ist ein Garant für schlaflose Nächte denn solch einen Fehler zu finden ist nicht leicht. (Man sucht ihn nämlich erstmal in der Software, die aber gar nichts dafür kann...) 2. generierst du dir damit möglicherweise eine Nullpunktverschiebung zwischen den differentiellen Signalen, was dazu führen kann, daß dein Empfänger taub wird. Ergo: Differentielle Leitungen heißen nicht nur differentiell weil sie ein Zdiff von 100Ohm haben, was man in der Tat mit 2Z von 50Ohm erreichen würde, sondern weil beide Signale im Übersprechabstand zueinander geroutet sind. Möglichst konstant und möglichst über die gesamte Übertragungsstrecke von der Signalquelle zur Signalsenke.
Christian B. schrieb: > Wenn ich > aber differentielle Signale nicht direkt nebeneinander route sind sie > nicht mehr differentiell. Das bringt dann gleich mehrere Probleme mit > sich: erstens der Rückstrom des positiven Signals wird nicht direkt mit > dem des negativen Signals kurzgeschlossen sondern baut Leiterschleifen > auf, welche zum einen Störungen aussenden aber(!) auch als Störsenke für > bereits vorhandene Störungen fungieren. Das ist eben nicht richtig, weil sich die Felder eines diff. Paares auf einer Leiterplatte zum allergrößten Teil zwischen dem jeweiligen Signal und einer Kupferfläche, welche auf Leiterplatten praktisch immer vorhanden ist, ausbreiten und eben nicht (oder nur zu einem sehr geringen Teil) zwischen den beiden Signalen eines diff. Paares. Dementsprechend muss man auf einer Leiterplatte auch nicht beide Signale des Paares parallel führen. Diff. Paare auf Leiterplatten sind eben anders zu betrachten als diff. Paare im Kabeln. In Kabeln (oder auf Leiterplatten ohne Kupferfläche als Rückstrompfad) ist es völlig korrekt was du sagt. Aber es hat schon seinen Grund warum Z_diff=2*Z_odd ist. Dass man diff. Paare i. d. R auch auf Leiterplatten parallel routet hat meist praktische Gründe. Ganz einfach weil sie eh einen gemeinsamen Start- und Endpunkt haben und die beiden Signale schon mal ohne viel Aufwand ähnlich lang sind. Aber zwei Leitungen funkionieren wunderbar als 100 Ohm diff. Paar, wenn sie jeweils 50 Ohm odd mode impedance haben und komplett unverkoppelt über die Leuterplatte verlegt werden (etwa gleiche Länge vorausgesetzt). > Ergo: Differentielle Leitungen heißen nicht nur differentiell weil sie > ein Zdiff von 100Ohm haben, was man in der Tat mit 2Z von 50Ohm > erreichen würde, sondern weil beide Signale im Übersprechabstand > zueinander geroutet sind. Ein (beliebiges) Leiterpaar heißt differenziell, wenn man die Spannung zwischen den Einzelleitungen als Signal interpretiert. Nicht mehr und nicht weniger. Das hat nichts mit der Geometrie der einzelnen Leiterbahnen zu tun.
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kannst du diese These auch irgendwie belegen? Denn das widerspricht so ziemlich allem, was ich bisher über differentielle Übertragungen zu wissen glaubte. Ich kann dir schonmal Beweise anbringen, z.B. https://www.ti.com/lit/an/spraar7h/spraar7h.pdf Punkt 3.3 Hier wird explizit auf den unterschied zwischen Single ended und differentiell eingegangen: https://www.eetimes.com/symmetry-is-central-to-differential-pairs/# Dieser Artikel beschreibt eben die Kopplung als essentielles Merkmal der Differentiellen Übertragung. jetzt kommst du...
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John Deere schrieb: > Noch etwas genauer die interessante Stelle: > Youtube-Video "What your Differential Pairs Wish You Knew with Rick > Hartley - AltiumLive Keynote" Also in anderen Worten zu fassen: "Es ist sowas von Wurscht!"? :-D Nächste Frage: Den Rückpfad (P4 und P5), sollte ich diesen ebenfalls die (wie wir oben gesehen haben: ungefähr) die gleiche länge mit Routen? Würde diesen dann in die Mitte der beiden (RX, TX) legen. Oder spielt dies ebenso kaum eine Rolle?
Das obige Video ist ausgesprochen interessant, weil Rick Hartley dabei auch die Einflüsse sowohl auf die Signalintegrität als auch EMI präsentiert. Vielfach sehen unsauber geroutete Signale zwar noch gut aus, aber die Baugruppe strahlt wie ein Weihnachtsbaum. Ein wesentlicher Punkt wurde in diesem Thread noch nicht erwähnt: ein Leitungstreiber weiß nicht, dass es sich um ein differentielles Signal handelt. Seine Ausgangsstufe treibt das Signal natürlich in Bezug auf seine Versorgungsspannungen, die möglichst niederimpedant an die Referenzlage der abgehenden Leiterbahn gekoppelt sind. Erst auf der Leiterplatte wird daraus ein differentielles Signal. Bei perfekter Symmetrie und optimaler Anpassung werden zwar auch die Ausgleichsströme auf der Referenzlage minimal, aber dennoch stellt sie eben den Bezug für die Treiber dar. Dass man eigentlich differentielle Signale auch munter über zwei deutlich getrennte Wege führen kann, sieht man ja bei entsprechenden Messgeräte und den zugehörigen Messleitungen und Tastköpfen. Aber im Gegensatz zu einer frei abstrahlenden Leiterbahn werden hierbei hochwertige geschirmte Kabel eingesetzt. Und bei aktuellen Geräten werden die Asymmetrien und Einflüsse solcher Aufbauten auch anschließend per Software herausgerechnet, sog. Deembedding durchgeführt. Nichtsdestotrotz will man auf einer Leiterplatte natürlich einen guten Kompromiss zwischen Signalintegrität und EMI wählen. Und das bedeutet eben, die Leiter eines differentiellen Paares dicht beeinander zu verlegen und dabei eben etwas Impedanzanpassung zu "opfern". Das, was hierbei oft auch vergessen wird, ist der Einfluss des Lötstopplacks, dessen Schichtdicke nämlich keineswegs wohldefiniert ist und sehr stark vom Abstand bei Gräben abhängt, d.h. dem Spalt zwischen den Leitern differentieller Paare. Wer also möglichst reproduzierbare Wellenwiderstände erreichen will, sollte impedanzkontrollierte Leitungen gereade nicht auf den Außenlagen verlegen, sondern auf der ersten Innenlage. Diesen Sachverhalt habe ich mir nicht selbst ausgedacht, sondern er basiert auf den langjährigen Erfahrungen eines Geschäftspartners, der TDRs (Zeitbereichsreflektometer) und Impedanzanalysatoren entwickelt.
Andreas S. schrieb: > Nichtsdestotrotz will man auf einer Leiterplatte natürlich einen guten > Kompromiss zwischen Signalintegrität und EMI wählen. Und das bedeutet > eben, die Leiter eines differentiellen Paares dicht beeinander zu > verlegen und dabei eben etwas Impedanzanpassung zu "opfern". Das, was > hierbei oft auch vergessen wird, ist der Einfluss des Lötstopplacks, > dessen Schichtdicke nämlich keineswegs wohldefiniert ist und sehr stark > vom Abstand bei Gräben abhängt, d.h. dem Spalt zwischen den Leitern > differentieller Paare. Wer also möglichst reproduzierbare > Wellenwiderstände erreichen will, sollte impedanzkontrollierte Leitungen > gereade nicht auf den Außenlagen verlegen, sondern auf der ersten > Innenlage. Diesen Sachverhalt habe ich mir nicht selbst ausgedacht, > sondern er basiert auf den langjährigen Erfahrungen eines > Geschäftspartners, der TDRs (Zeitbereichsreflektometer) und > Impedanzanalysatoren entwickelt. Dazu kommt auch noch, daß viele LP Fertiger die Außenlagen nur selektiv aufkupfern. Das hat dann Schichtdickenschwankungen von ca. 100% zur Folge. außerdem sind die Schichten dann eher bei 50µm statt bei 35, die man für die Berechnung heranzieht. Der Grund ist, daß man so feinere Strukturen hinbekommt, da man nur ca. 15µm Grundkupfer wegätzen muss anstatt eben die vollen 35µm. Auf Innenlagen gibt es diese Schwankung nicht in dem Maße. Dies ändert zwar nicht das Er, wie es der Lötstopplack tut aber den Ohmschen Anteil der Impedanz. Der Mechanismus ist ein anderer, das Ergebnis aber ähnlich.
P. S. schrieb: > Das ist eben nicht richtig, weil sich die Felder eines diff. Paares auf > einer Leiterplatte zum allergrößten Teil zwischen dem jeweiligen Signal > und einer Kupferfläche, welche auf Leiterplatten praktisch immer > vorhanden ist, ausbreiten und eben nicht (oder nur zu einem sehr > geringen Teil) zwischen den beiden Signalen eines diff. Paares. Das ist einfach nur eine falsche Behauptung aus hochfrequenter Ahnungslosigkeit. Wie sich die Felder zwischen den Leitern und zwischen Leiter und GNDfläche ausbilden lässt sich mit einem Field Solver darstellen - je näher die Leiter sind, desto mehr Kopplung zwischen ihnen und weniger zu GND, und folglich weicht Zdiff umso mehr von 2 x Zodd ab. Gesucht ist ein Kompromiss, bei dem die Abweichung nicht allzu gross ist, daher ist auch die Empfehlung, so eng zu routen wie das die Fertigung zulässt auch nicht richtig (weil dann der Unterschied zwischen Zdiff und 2 x Zodd maximal ist), aber natürlich MÜSSEN differentielle Signale nebeneinander und in konstantem Abstand geroutet werden und nicht wie behauptet irgendwo einzeln. Solche Fake News bringen Anfänger nur durcheinander und sind unverantwortlich. Felder zwischen Leitungen folgen auch nicht den Wünschen eines Ahnungslosen, sondern den physikalischen Gesetzen. Genau genommen ist das Feld zwischen den beiden Leitern auch nur in unendlichem Abstand Null. Georg
Christian B. schrieb: > Auf Innenlagen gibt es diese Schwankung nicht in dem Maße. Das hängt davon ab, ob die jeweilige Innenlage selbst schon einmal eine Außenlage war. Setzt man auf der Leiterplatte auch Buried Vias ein, müssen die Endlagen dieser Vias ebenfalls aufgekupfert werden. Es besteht zusätzlich auch noch die Möglichkeit, nach dem Aufkupfern das jeweils außenliegenden Lagen wieder auf ein Nennmaß abzuschleifen. Das kostet natürlich ordentlich extra und wird auch nicht von jedem Hersteller angeboten. > Dies ändert zwar nicht das Er, wie es der > Lötstopplack tut aber den Ohmschen Anteil der Impedanz. Der Mechanismus > ist ein anderer, das Ergebnis aber ähnlich. Oh, dann solltest Du einmal bei differentiellen Signale mit einem der Impedanzrechner herumspielen. Die Leiterbahndicke und die Lötstopplackdicke zwischen den Leiterbahnen haben gewaltigen Einfluss auf die differentielle Impedanz, zumindest dann, wenn wir über Leiterbahnabstände < 200 um sprechen.
Rene K. schrieb: > Ich bin gerade am routen einer 100 Mbit Verbindung und frage mich da > einige Sachen. Diff Pairs sind zu eng zusammen?
Andreas M. schrieb: > Rene K. schrieb: >> Ahhhh...Doch gefunden, unter 8.1.9 - das ließt sich so als ob er das >> dann völlig selbstständig macht. Das klingt natürlich sehr gut! > > Genau, das ist die Funktion. Bei aktivierter Auto-Negotiation, dass ist > üblicherweise immer der Fall, ist Auto-Crossover Funktionalität sogar > zwingend vorgeschrieben. Erst ab 1000BaseT. Bei 100BaseTX kam es erst relativ spät und ist auch nur optional. fchk
Differential Pairs sind eine Glaubensfrage. Wie hier zu sehen ist, kriegt man 10 verschiedene Antworten wenn man 10 vermeintliche Experten fragt. Da gibt es immmer die Fraktion die alles mikrometer genau mit dem Leiterplattenfertiger abstimmt und sauteure Impedanzmessungen mitbezahlt. Und dann gibt es die, die alles auf asiatischen Poollagenaufbauten routen ohne Berechnung und ohne Length tuning etc. Komischerweise habe ich beobachte dass beides funktioniert.
D. C. schrieb: > Differential Pairs sind eine Glaubensfrage. Nein. ein Diffpair ist ein Diffpair. Die Frage ist nur, wie weit andere Leitungen davon entfernt sein sollen, dass es noch ein Diffpair ist.
D. C. schrieb: > Komischerweise habe ich beobachte dass beides funktioniert. Das Problem ist nicht unbedingt das nicht funktionieren, das passiert tatsächlich erst relativ spät, da muss einiges schief gehen (z.B. die Paare als single ended routen, am besten noch eins an der Spannungsversorgung vorbei und dabei die Bezugsfläche unterbrechen) Das Problem ist, daß du bei grottigem Design einfach massive Probleme in der EMV Messung bekommen kannst. Jede Abweichung der Impedanz durch eine Störstelle erzeugt Reflexionen und damit vagabundierende Ausgleichsströme. Je größer die Störung, desto größer auch diese Ströme und je größer die Ströme und die dazugehörige Leiterschleife, desto höher die EMV Abstrahlung. Das kann soweit gehen, daß sich das Gerät selbst ausknockt. Aber schon sehr viel früher fliegst du durch die Prüfung. Eine, über die Signalleitung verteilt aufkommende Störung aus kleineren Störstellen fällt dabei weniger ins Gewicht als eine große Störung irgendwo. Man muss nicht auf den µm genau arbeiten, aber es schadet auch nicht. Wenn man das eben als passion versteht und der AG die extra Zeit fürs matching bezahlt: warum sollte man es nicht tun? Das einzige, was bei einem gut gematchten Signal passieren kann ist, daß man später weniger Ärger hat, da man eben mehr Reserven vorgehalten hat. D. C. schrieb: > Differential Pairs sind eine Glaubensfrage. Wie hier zu sehen ist, > kriegt man 10 verschiedene Antworten wenn man 10 vermeintliche Experten > fragt. Teilweise, daß man für schnelle, differentielle Signale differential pairs nutzt bezweifeln jedoch nur sehr wenige. Vermutlich liegt der Prozentsatz ähnlich denen, die an die Flache Erde glauben. Tatsächlich ist mir bisher nur P.S. diesbezüglich aufgefallen. Allerdings bezweifle ich, daß er sich nochmal meldet.
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georg schrieb: > P. S. schrieb: >> Das ist eben nicht richtig, weil sich die Felder eines diff. Paares auf >> einer Leiterplatte zum allergrößten Teil zwischen dem jeweiligen Signal >> und einer Kupferfläche, welche auf Leiterplatten praktisch immer >> vorhanden ist, ausbreiten und eben nicht (oder nur zu einem sehr >> geringen Teil) zwischen den beiden Signalen eines diff. Paares. > > Das ist einfach nur eine falsche Behauptung aus hochfrequenter > Ahnungslosigkeit. Schau dir doch einfach mal das weiter oben schon verlinkte Video von Rick Hartley an. Oder mach selbst ein Experiment. Oder benutzte vielleicht auch mal deinen Field Solver und schau dir an wo sich in einem diff. Paar auf einer Leiterplatte mit Kupferfläche der überwiegende Teil der Feldenergie ausbreitet. Aber hier merkt man mal wieder: Je größer das Halbwissen, desto aggressiver der Tonfall ;)
P. S. schrieb: > Oder benutzte > vielleicht auch mal deinen Field Solver und schau dir an wo sich in > einem diff. Paar auf einer Leiterplatte mit Kupferfläche der > überwiegende Teil der Feldenergie ausbreitet. Längst gemacht, z.B. bei einem normalen diff pair und einer Leiterplatte von 1,5 mm Dicke befindet sich fast das gesamte Feld ZWISCHEN den Leitern. P. S. schrieb: > Je größer das Halbwissen, desto > aggressiver der Tonfall ;) Bei solcher totaler Resistenz gegenüber physikalischen Gesetzen wie bei dir ist es völlig egal wie man reagiert, es nützt sowieso nichts. Ist nur schade um den Aufwand, so etwas zu erklären, ist ja völlig umsonst. Ich erkläre das auch nicht für dich, sondern für die im Forum, die ernsthaft an Hispeed-Technologie interessiert sind. Georg
georg schrieb: > Längst gemacht, z.B. bei einem normalen diff pair und einer Leiterplatte > von 1,5 mm Dicke befindet sich fast das gesamte Feld ZWISCHEN den > Leitern. Ohne Bild ist es nie passiert.
D. C. schrieb: > Komischerweise habe ich beobachte dass beides funktioniert. Auch bis zur maximal zulässigen Segmentlänge? Wir reden hier von 100 MBit. Da läuft auf den Leitungen MLT-3 (https://de.wikipedia.org/wiki/MLT-3-Code#Anwendung_bei_Fast_Ethernet) mit 31,25 MHz. Das ist fast noch Gleichstrom. Da würde ich mir über ein paar mm Unterschied auf der Leiterplatte keine Gedanken machen. Jedes CAT5-Kabel wird da größere Toleranzen in Länge und Impedanz haben. Ansonsten, natürlich müssen differentielle Paare auch differentiell geroutet werden! Bis ca. 1 GHz geht das Ganze auch noch 2-lagig mit FR4, bei allerdings recht unpraktischen Leiterbahnbreiten. Bei 4 Lagen werden die Lagen dünner und die Bahnbreiten haandlicher. Wer etwas Zeit mitbringt findet hier ziemlich viel zum Thema (linke Spalte "On Demand Webinars"): https://www.bethesignal.com/bogatin/
P. S. schrieb: > Schau dir doch einfach mal das weiter oben schon verlinkte Video von > Rick Hartley an. Oder mach selbst ein Experiment. Oder benutzte > vielleicht auch mal deinen Field Solver und schau dir an wo sich in > einem diff. Paar auf einer Leiterplatte mit Kupferfläche der > überwiegende Teil der Feldenergie ausbreitet. Wenn du ein Differentielles Paar als single ended routest hast du die Störfestigkeit, die eben die differentielle übertragung mit sich bringt ausgehebelt. Der Sinn dahinter ist ja, daß eine, auf die Leitung einwirkende Störung aufgrund der Nähe und guten kopplung der beiden Leitungen stets fast komplett identisch auf beide Leitungen einwirkt und somit beim Empfänger zwar einen Gleichspannungshub auslöst, aber, da der nur auf die pegeldifferenz reagiert spielt das keine Rolle. Routest du die Leitungen als single ended wird eine eintreffende Störung nur im Ausnahmefall beide Leitungen gleich treffen. je größer der Unterschied desto wahrscheinlicher ist es, daß eine einwirkende Störung auf einer Leitung einen ausreichenden Spannungshub einer differentiellen Leitung am Empfänger auslöst. Dieser wiederum kann dies als Signal missinterpretieren. Wenn du das dann noch mit der Taktleitung machst ist eine funktionsfähige Übertragung nur noch unwahrscheinlich. Du bist immer noch Nachweise schuldig die deine Theorie, daß man differentielle Leitungen nicht als paar routen muss, belegen. Fürs Gegenteil hab ich schon Lesestoff mitgebracht. p.s.: Das hat nur im weiteren mit dem Längenausgleich zu tun.
Christian B. schrieb: > Wenn du ein Differentielles Paar als single ended routest hast du die > Störfestigkeit, die eben die differentielle übertragung mit sich bringt > ausgehebelt. Der Sinn dahinter ist ja, daß eine, auf die Leitung > einwirkende Störung aufgrund der Nähe und guten kopplung der beiden > Leitungen stets fast komplett identisch auf beide Leitungen einwirkt und > somit beim Empfänger zwar einen Gleichspannungshub auslöst, aber, da der > nur auf die pegeldifferenz reagiert spielt das keine Rolle. Nicht unbedingt. Bei RS485 ist es so wie du sagst, aber bei LVDS z.B. liegt die Signalinformation in der Stromrichtung. Da wird kein Spannungssignal durch die Leitung getrieben, sondern ein Strom eingeprägt. Das ist, wenn man Störeinkopplungen betrachtet, ein himmelweiter Unterschied. Im Übrigen geht es bei differentiellen Signalen längst nicht immer nur um Störeinkopplung. LVDS wurde z.B. entwickelt, um Probleme mit Potentialverschleppungen auf Gnd auszumerzen die z.B. durch das di/dt entstehen, wenn 64 Single-Ended-Signale gleichzeitig von low nach high durchschalten. Nicht, um Einkopplungen zu unterdrücken. Ich weiß aber nicht, was bei Ethernet für eine Technik zum Einsatz kommt, aber meines Erachtens ist es falsch, jedes differentielle Signal gleichzusetzen. https://de.wikipedia.org/wiki/Low_Voltage_Differential_Signaling#Funktionsprinzip
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Also nichts desto trotz. Hab ich das aktuell mal so gemacht. Breite von 0.25mm und Abstand im Diff von 0.35mm und ziwschen den unterschiedlichen Diff von 1mm. In Richtung Wandler sieht natürlich noch alles ein wenig "wild" aus. Da bin ich noch dran.
Wie hälst du die Trennabstände zw. Frame Ground und Rest ein?
Rene K. schrieb: > Breite von > 0.25mm und Abstand im Diff von 0.35mm und ziwschen den unterschiedlichen > Diff von 1mm. Bei wieviel Abstand zwischen den Leitungen und der Gnd-Plane?
D. C. schrieb: > Wie hälst du die Trennabstände zw. Frame Ground und Rest ein? Abstandsmaß zwischen GNDA zu allen anderen ist 0,5mm - sollte ich dies erhöhen? Wühlhase schrieb: > Rene K. schrieb: >> Breite von >> 0.25mm und Abstand im Diff von 0.35mm und ziwschen den unterschiedlichen >> Diff von 1mm. > > Bei wieviel Abstand zwischen den Leitungen und der Gnd-Plane? Normale zweilagige 1,6mm Platine mit GNDA auf Groundplane - also 1,6mm.
Rene K. schrieb: > D. C. schrieb: >> Wie hälst du die Trennabstände zw. Frame Ground und Rest ein? > > Abstandsmaß zwischen GNDA zu allen anderen ist 0,5mm - sollte ich dies > erhöhen? > > Wühlhase schrieb: >> Rene K. schrieb: >>> Breite von >>> 0.25mm und Abstand im Diff von 0.35mm und ziwschen den unterschiedlichen >>> Diff von 1mm. >> >> Bei wieviel Abstand zwischen den Leitungen und der Gnd-Plane? > > Normale zweilagige 1,6mm Platine mit GNDA auf Groundplane - also 1,6mm. Hallo, d.h. also eine LB Breite von 0.25mm und einen Abstand von 0.35mm. Das Ganze bei einem Abstand zur Gnd Lage von 1.6mm und den geschätzt üblichen 40µm Kupfer. Also ich komme da auf ein Zdiff von ca. 160 Ohm sowie ein Zo von 130 Ohm. Das weicht von den üblichen Anforderungen bein 100MBit Lan doch erheblich ab. Soll das so sein? Gruß
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Ja ich weiß, aber ich kann halt schlecht größere Leiterbahnen ziehen. Der einzigste Ausweg der mir da bleibt ist auf eine 4-lagige Platine auszuweichen. Dies hab ich bis dato aber noch nie gemacht. :-/
Rene K. schrieb: > Dies hab ich bis dato aber noch nie gemacht. :-/ total einfach... Erübrigt eine Menge Ärger. Ich route nur in Ausnahmefällen mit weniger als 4 Lagen. Es ist auch sehr viel einfacher.
Rene K. schrieb: > Ja ich weiß, aber ich kann halt schlecht größere Leiterbahnen ziehen. > Der einzigste Ausweg der mir da bleibt ist auf eine 4-lagige Platine > auszuweichen. Aus meiner Sicht gibt es jetzt 4 Möglichkeiten: 1. Weitermachen wie bisher. Dann schauen ob eine 60% Abweichung noch eine Funktion liefert. 2. Sich mit Coplanar Waveguide auseinander setzen. 3. Die LP auf 0.5mm Material setzen und Breite sowie Abstand der Diff Paare anpassen. 4. Das Ganze auf 4 Lagen umstellen. Ich plädiere für Punkt 4. Treibt halt etwas die LP Kosten, ist aber ansonsten die belastbarste Lösung. Gruß
> Wühlhase schrieb: >> Rene K. schrieb: >>> Breite von >>> 0.25mm und Abstand im Diff von 0.35mm und ziwschen den unterschiedlichen >>> Diff von 1mm. >> >> Bei wieviel Abstand zwischen den Leitungen und der Gnd-Plane? > > Normale zweilagige 1,6mm Platine mit GNDA auf Groundplane - also 1,6mm. Hast du dabei bedacht, wie es mit Leitungsübersprechen, aka Cross Talk, aussieht? Ich habe gerade keine Tabelle zur Hand, aber aus dem Bauch heraus würde ich sagen daß sich deine Diff-Pairs zu nah sind. Entweder mehr Abstand zwischen den Diffpairs, oder den Abstand zur Referenzlage deutlich verringern.
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