Wie verlege ich eine Leiterbahn auf einer Leiterplatte mit 50 Ohm Impedanz?

Ich habe einen Online-Rechner verwendet, um die Parameter der Spur zu berechnen, damit sie eine Impedanz von 50 Ohm hat.

Ich verwende FR-4, also H = 1,5 mm, T = 0,035 mm und Er = 4,5. 2-seitige Platine, eine Seite mit Signalen, die andere mit GND. Ich habe den Rechner auf "Mikrostreifen" eingestellt und für diese Daten sagte er mir, ich solle eine Leiterbahnbreite = 2,73 mm machen ...

Das sind mehr als 100 mil für die Breite, die meisten meiner Spuren haben 8-10 mil. Ich verbinde DRAM mit uC, es gibt keine Möglichkeit, dass ich diese Spuren so breit machen kann.

Wie erreicht man also eine Impedanz von 50 Ohm mit angemessener Leiterbahnbreite?

Verwenden Sie eine Multilayer-Platine. dann können Sie H = 0,25 mm oder so erhalten.
Du wirst das wollen .
Ich habe diese Art von in einem früheren Beitrag behandelt. Die Antwort ist richtig, Sie können die Platine dünner machen oder sich planare Wellenleiter ansehen. electronic.stackexchange.com/questions/202224/…
Ich muss eine 2-seitige Leiterplatte verwenden ... Also ok, ich kann eine dünnere Leiterplatte bestellen, z. B. 1 mm oder 0,8 mm. Aber: 1) Ist es eine gute Idee, Leiterbahnen ohne Lötstopplack zu hinterlassen, damit sie mit Lot bedeckt werden (bei der HAL-Methode) und somit der T-Parameter größer und die Impedanz kleiner (näher an 50 Ohm) wird? 2) Aber das erhöht die Kapazität, oder? Also nicht wirklich gut für schnelle Signale? 3) Außerdem, wie wichtig ist diese Impedanzanpassung? Ich meine, ab welcher Frequenz, spielt das eine Rolle? 4) Wo finde ich mehr über diese "planaren Wellenleiter" - Google hilft nicht wirklich weiter.
Diese Fragen wurden alle schon einmal in diesem Forum beantwortet. Das Ändern von T wird überhaupt nicht viel helfen. Grundsätzlich muss W ~ 2 x H sein, um 50 Ohm zu erhalten. Die Anpassung der Leiterbahnimpedanz ist bei digitalen Signalen wichtig, wenn die Anstiegs- und Abfallzeiten des Signals kürzer sind als die Hin- und Rückflugzeit der Leiterbahn. Was ist Ihre Anstiegs- und Abfallzeit? Wie lang sind deine Spuren?
Ich habe versucht, die Länge der Spuren auf etwa 25 mm anzupassen (in der Praxis liegen sie zwischen 20 und 30 mm). Aber ich bin mir nicht sicher über die Anstiegs- und Abfallzeit. Es hängt vom Antriebsstrom und der Frequenz ab, denke ich? Ich verbinde SDR SDRAM mit dem FMC-Controller in STM32 und bin mir nicht sicher, wie ich es überprüfen soll.
Wenn es sich um normales altes SDRAM mit ungefähr 25 mm Leiterbahnlänge handelt, müssen Sie sich wahrscheinlich keine Gedanken über die Leiterbahnimpedanz machen. Die Anstiegs- und Abfallzeiten werden wahrscheinlich mindestens 1 ns betragen. Sie sollten versuchen, GND unter allen SDRAM-Spuren und unter dem SDRAM-Teil selbst zu halten. Fügen Sie rund um die Uhr eine zusätzliche Freigabe hinzu.

Antworten (1)

DRAM funktioniert NIEMALS mit Übertragungsleitungen und Terminierungen, da die Terminierung (50 Ohm) das digitale Signal zerstört.

Der springende Punkt bei der Erinnerung und dem Micro-Slumming an derselben Stelle (oder sehr nahe) ist, dass Sie mit Terminationen davonkommen können, weil die Länge der Spur so kurz ist.

Eine Spur von 25 mm stellt eine Signalverzögerung von etwa 150 p Sekunden dar, und eine Faustregel lautet, dass Sie die 150 ps invertieren, um eine Frequenz von 6,7 GHz zu erhalten, und diese dann durch zehn teilen, um eine akzeptable Höchstgeschwindigkeit für clk und Daten zu erhalten, dh 670 MHz.

Ist das zu niedrig?

Es ist weit mehr als ich brauche. Außerdem max. Die Frequenz des FMC-Controllers in uC beträgt 90 MHz, also ist es das Maximum von dem, was ich bekommen kann. Also, was sagst du? Ich muss mich nicht um die Impedanzanpassung kümmern? Oder was? Und was meinst du mit "DRAM wird NIEMALS mit Übertragungsleitungen funktionieren"?
Hm ... Ich bin mir nicht sicher, ob ich zustimme / verstehe, wenn Sie sagen, dass DRAM niemals mit Übertragungsleitungen funktioniert, da der Abschlusswiderstand das digitale Signal zerstört. Hast du Beweise oder Material dazu?
@ efox29 - wie sieht ein CMOS-Ausgang aus, der eine Übertragungsleitung mit einem 50-Ohm-Terminator speist? Es gibt einen Fall, in dem ein Ausgangswiderstand in der Treiberschaltung eine T-Leitung speist, wobei die T-Leitung am Empfangsende offen ist, aber jede alte T-Leitung wird dies tun und keine 50-Ohm-Leitung. Denken Sie an die Verlustleistung all dieser 50-Ohm-Widerstände auf Adress- und Datenleitungen - 2 V (TTL hoch) über 50 Ohm ist ein Strom von 40 mA oder vielleicht 20 mA im Durchschnitt. Multiplizieren Sie dies mit den Adress- und Datenbusbreiten und Sie haben eine heiße Schaltung.
@zupazt3 - Habe ich gesagt, dass Sie sich nicht um die Impedanzanpassung kümmern müssen? Nein, habe ich nicht, ich habe Ihnen Informationen zu Ihrer Frage gegeben und keine andere Frage. Um es noch einmal zu wiederholen: Machen Sie sich keine Gedanken über die Implementierung von Übertragungsleitungen, wenn die höchste Frequenz eine Wellenlänge von einem Zehntel der Leitungslänge hat. In Ihrem Fall könnte 90 MHz als eine höchste Frequenz der 5. Harmonischen angesehen werden, dh 450 MHz, also ist es wahrscheinlich in Ordnung.
Der Punkt ist, dass die Last nicht bei 50 Ohm abgeschlossen ist. Welchen Unterschied macht es also, wenn die Übertragungsleitung 100 Ohm oder sogar mehr hat? Wenig. Außerdem sind die Anstiegs- und Abfallzeiten wahrscheinlich viel länger als die Zeit, die die Reflexion benötigt, um zur Quelle zurückzukehren. Machen Sie sich also keine Sorgen über die Leiterbahnimpedanz. Ich habe gesehen, wie 133-MHz-SDRAM mit 25-mm-Himmelsdrähten funktioniert, die an alle Adressleitungen angeschlossen sind (weil jemand die Adressbits vertauscht hat, LOL). Mach dir keine Sorgen.
Wie verlege ich eine Leiterbahn auf einer Leiterplatte mit 50 Ohm Impedanz?
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