Hallo, inwiefern verlangsamt die Kapazität von Leitungen etc. die Geschwindigkeit der einzelnen Bits? Wie kann man sich das vorstellen? Norbert
Hallo Norbert, die Impulse werden verschliffen und sind dann nicht mehr "lesbar" Otto
Der sogenannte Kapazitaetsbelag (pf/m) erfordert Ladung, dh Strom zum Umladen. Zusammen mit dem Induktivitaetsbelag (nH/m) ergibt sich eine Signalgeschwindigkeit(Gruppengeschwindigkeit), die unterhalb der Lichtgeschwindigkeit ist. Die Gruppengeschwindigkeit ist Wurzel (Mu/Epsilon) oder aehnlich.
d.h. wielange sollte man höchstens eine VCC-Leitung vom Schaltnetzteil machen, wenn dieses 3.3V ausspuckt? Bzw. wie macht man das, wenn man eine große Platine hat von 20cm Länge hat, auf deren einen Seite sich das Netzteil befindet und auf der anderen Seite z.B. noch weitere Platinen angeschlossen werden sollen? Wie legt man dann am besten VCC? Bei GND wird diese deshalb wahrscheinlich sternförmig verlegt und die Masse von verschiedenen Punkten vom Gehäuse abgegriffen. Norbert
Norbert wrote: > d.h. wielange sollte man höchstens eine VCC-Leitung vom Schaltnetzteil > machen, wenn dieses 3.3V ausspuckt? Bzw. wie macht man das, wenn man > eine große Platine hat von 20cm Länge hat, auf deren einen Seite sich > das Netzteil befindet und auf der anderen Seite z.B. noch weitere > Platinen angeschlossen werden sollen? Wie legt man dann am besten VCC? > > Bei GND wird diese deshalb wahrscheinlich sternförmig verlegt und die > Masse von verschiedenen Punkten vom Gehäuse abgegriffen. > > Norbert Also meiner Meinung macht das bei Gleichspg. und 20cm kaum was aus... Würde aber am Ende (beim Abgriff von Vcc) nen Tiefpass, also einfach C gegen Masse schalten um eventuell Störeinkopplungen zu filtern, da 20cm Leitung ne gute Antenne ist :)
ja ein 100nF Kondensator hängt bei mir an jedem VCC-Pin von jedem IC... aber das is doch eigentlich eine andere Geschichte, oder? Eher falls Spannungsschwankungen auftreten, dass dann trotzdem die 3.3V vorhanden bleiben oder 5V... aber ich mein eher, aufgrund der Länge der Leiterbahn, dass die 3.3V nicht mehr beim IC ankommen. Da hilft dann auch kein Kondensator mehr... Norbert
>aufgrund der Länge der >Leiterbahn, dass die 3.3V nicht mehr beim IC ankommen. Da hilft dann >auch kein Kondensator mehr... Stimmt, dann machst du halt die Leitung dicker.
Norbert wrote: > ja ein 100nF Kondensator hängt bei mir an jedem VCC-Pin von jedem IC... > aber das is doch eigentlich eine andere Geschichte, oder? Eher falls > Spannungsschwankungen auftreten, dass dann trotzdem die 3.3V vorhanden > bleiben oder 5V... aber ich mein eher, aufgrund der Länge der > Leiterbahn, dass die 3.3V nicht mehr beim IC ankommen. Da hilft dann > auch kein Kondensator mehr... > > Norbert Naja, bei Spg.-Schwankungen kriegt du auch mit kurzen Leitungen einen ungenauen Spg.-Wert. Ich hoffe du meinst keine Spg.-Schwankungen im kHz- Bereich :D Falls die Spg. stabil bleiben soll, speise vorne einfach z.B.5V ein und vor dem Abgriff mit den Kondensatoren einen Widerstand + Z-Diode (z.B. mit 3.3V)... Oder habe ich deine Frage nun überhaupt nicht mehr verstanden grübel
...aufgrund der Länge der Leiterbahn, dass die 3.3V nicht mehr beim IC ankomme.. Das Problem bei längeren Leitungen ist eher die Induktivität: Wenn du am Ende der langen Leitung ein schaltendes IC (zB µC) anklemmst, dann bircht die Leitung dynamisch mit JEDER Flanke deines µC-Taktes ein. Da hilft auch kein breiter machen der Leitung (die Breite der LBahn wird durch den statischen Strom festgelegt), sondern nur eine induktivitätsarme anbindung: Abblockkondensatoren direkt am Pin: 3V3,5V -------------------------------o-------------------------> ===============DC=====\ | V | --------- o---o---------------------O Vcc | | /====AC===<<<<< | 100nF 10µF # Schleife | µC | | \====AC===>>>>> | o---o---------------------O GND V | --------- <<<<<<<=========DC====== | GND ----------------------------------o-------------------------> Die Fläche, die mit "Schleife" dargestellt ist, also die Verbindung VccPin-BlockC-GND-Pin sollte so klein wie möglich sein! Dort fließt während des Schaltens ein kurzer sehr hoher Strom (AC im Bild)! DIeser Strom fließt als (fasst idealer) Gleichstrom (DC im Bild) über die lange Leitung (Leiterbanhbreit). Wichtig ist auch, dass die Verbindung des Massepins mit der Masse(fläche) erst erfolgt, NACHDEM es am Abblock-C angeführt wurde! SOmit wird verhindert, dass der AC-Strom in der Masse(fläche) fließt (und Probleme bereiten könnte)...
die abblockkondensatoren müssen sehr nahe an den µC ran.. was bringt der 10µF Kondensator noch zusätzlich zum 100nF?
@ Norbert (Gast) >die abblockkondensatoren müssen sehr nahe an den µC ran Ja, 1cm und weniger. >.. was bringt der 10µF Kondensator noch zusätzlich zum 100nF? Grosse Kondensatoren (10uF) sind langsam, aber eben gross. Sie sind dazu da um langsame (einige Mikrosekunden) aber grosse Schwankungen (einige A) des Strombedarfs auszugleichen (puffern). Kleine Kondensatoren (100nF) sind schnell aber eben klein. Sie sind dazu da um sehr schnelle (einige Dutzend Nanosekunden) aber kleine Schwankungen (einige hunder mA) des Strombedarfs auszugleichen. MfG Falk
muss ich irgendwas beachten in diesem Zusammenhang, wenn ich eine LED anschließe? Also in meinem Fall befindet sich die LED sehr weit weg vom Schaltnetzteil - ca. 40cm. Die LED wird selbst an keinen IC angeschlossen, sondern soll nur dem User zeigen, dass die zweite Platine mit der ersten über Flachbandkabel verbunden ist. Also die Spannung von der ersten Platine bei der zweiten ankommt. Wie berechnet sich jetzt der Vorwiderstand, bzw. gibt es dann auch irgendeine Beschaltungsmnöglichkeit mit einem Kondensator? Oder funktioniert es so, dass ich z.B. einen IC in der Nähe der LED habe, dort die Schaltung mit den beiden Kondensatoren installiere und die Spannung für die LED nach dem zweiten Kondensator abgreife und zur LED führe? Wie hoch muss ich in diesem Fall den Strom annehmen bei 3.3V VCC? Norbert
Bei kleinen C-s auf den Typ achten: ich würde Keramik nennen, da das "HF-taugliche C-s" sind, also "schnell". (darf man das so schreiben/bezeichnen ?) Gruss, C.
norbert. bei einer LED nur im sekundenbereich schaltet spielt nur der Widerstand der Zuleitung eine Rolle. Den kann man berechnen, oder einfach mal messen. Diesen Widerstand ziehst du dann vom Vorwiderstand der LED einfach ab. Mehr braucht man da nicht zu beachten. Die LED wird dann zwar statt in sagen wir mal 100 ns in 1 µs angehen (Werte sind nur Hausnummern und keine tatsächlich gemessenden oder berechneten Werte).
>bei einer LED nur im sekundenbereich schaltet spielt nur der Widerstand >der Zuleitung eine Rolle. gibt es da eine Formel mit der man sagen, kann bei der und der Leiterbahnlänge entsteht dieser Widerstand? So dass man das schon in der Planung (also Schaltplanentwurf) berücksichtigen kann? Norbert
Eine (Hochfrequenz-)leitung hat einen definiertem Wellenwiderstand, der sich aus dem oben genannten Kapazitäts- und Induktivitätsbelag berechnet. Wellenwiderstand = Wurzel aus (Längsinduktivität/Querkapazität), die Länge kürzt sich dabei heraus. Auch die Maßeinheiten stimmen, Henry=Sekunde mal Ohm, Farad= Sekunde durch Ohm, die Sekunde kürzt sich weg, und Ohm bleibt stehen. Eine Verzögerung gegenüber der Lichtgeschwindigkeit kommt dann nur noch vom Dielektrikum Epsilon_r, der "Verkürzungsfaktor" des Kabels ist die Wurzel aus Epsilon_r. Für Leiterbahnen über Massefläche (Microstrip) wird ein "effektives" Epsilon angegeben, das sich aus der Mischung von Platinenmaterial und Luft ergibt.
spezifischer Widerstand von Kupfer bei RT:
Formel für den Widerstand:
wobei l die Läge des Leiters und A der Querschnitt desselben ist... Das gilt für Gleichspannung. Bei Wechselspannungen spielen der Induktivitäts- und Kapazitätsbelag eine Rolle, die nicht einfach zu ermitteln sind und die v.a. nicht allgemein angegeben werden können (zumindest nicht bei Leiterbahnen auf einer Platine).
ja http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmscher_Widerstand#Berechnung_des_Widerstands_eines_Leiters brauchst aber den spezifischen Widerstand des "kabels" und den "richtigen" Querschnitt. Auf keinen Fall vergessen das der Strom zweimal durch die Leitung fließt, einmal hin zur LED und dann zurück. der Strom durch die LED ist auch nicht so kritisch, ob nun 20 mA durchfließen oder nur 15 mA sieht man in der Regel nicht.
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