Post on 05-Apr-2015
Elektrische Leitungen
Seminar
18.01.2005
Felix Rembor
Inhalt
Elektrische Leitungen Seite 2
1 Grundlagen
2 Leitungstypen
3 Einfache vs. Differentielle Signalübertragung
4 Entwurf von Leiterplatten
5 Augendiagramme
6 Time Domain Reflectometry
7 Praktische Umsetzung
8 Persönliche Bemerkung
1 Grundlagen
Seite 3
1.1 Impedanz
1.1.1 Verlustfreie Leitungen
1.1.2 Verlustbehaftete Leitungen
1.1.2.1 Skin Effekt
1.1.2.2 Weitere Effekte
1.1.2.3 Formeln
1.1.2.4 Tools
1.2 Dämpfung
1.3 Reflektionen
1.3.1 Terminierung
1.4 Crosstalk
1.4.1 Kapazitive Einkopplung
1.4.2 Induktive Einkopplung
1.4.3 Ohm‘sche Einkopplung
Elektrische Leitungen
1.1 Impedanz
Seite 4
Ersatzschaltung einer Übertragungsstrecke:
Sender(Quelle)
Empfänger(Senke)
Querschnitt: Impedanz:
dR
dRdz
dG
dGdy
dL
dLjdRdz
dC
dCjdGdy
dGdCj
dRdLj
dy
dzZ
Elektrische Leitungen
1.1 Impedanz
Seite 5
dCjdG
dLjdRZ
Verlustbehaftete Leitung:(Lossy Transmission Lines)
(großes R, kleines G)
Verlustfreie Leitung:(Loss-less Transmission Lines)
dC
dL
dCj
dLj
dCjdG
dLjdRZ
(R, G = 0)
•frequenzunabhängig
•längenunabhängig
Elektrische Leitungen
1.1.1 Verlustfreie Leitungen
Seite 6
Formeln zum Abschätzen:
Z
tdC
tZdL
tv
dCdLt
dC
dLZ
*
1
*
Impedanz:
Ausbreitungsverzögerung:
Ausbreitungsgeschwindigkeit:
Elektrische Leitungen
1.1.2 Verlustbehaftete Leitungen
Seite 7
In realen Leitungen ist R (und G) nicht 0 => Impedanz ist längen- und frequenzabhängig.
Beispiel: Leiterbahn auf einer Platine
Typische Dicke der Kupferschicht: 35µm
Typische Leiterbahnbreite: 100µm
mA
lRDC
9,4)10*35(*)10*100(
10*7,1*66
8
Elektrische Leitungen
I
1.1.2.1 Skin Effekt
Seite 8
Durch das elektromagnetische Feld des Stromes entstehen Wirbelströme im Leiter, durch welche ein nicht leitender Bereich in der Leitung entsteht. Der Leiterquerschnitt wird effektiv verringert und somit der Widerstand erhöht.
Nicht leitender Bereich
Skin depth
2
µ = Permeabilität
= Admittanz
Elektrische Leitungen
1.1.2.1 Skin Effekt
Seite 9
Skin depth
0,001
0,01
0,1
1
10
100
1000
10000
100000
1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G 10G 100G 1T 10T 100T
Frequenz f (in Hz)
Ski
n d
epth
(in
µm
)
100µm PCB-LeitungRG-58A/U Coaxial-Kabel
On-chip-interconnect (0,13µm)
Elektrische Leitungen
1.1.2.1 Skin Effekt
Seite 10
Widerstand unter Berücksichtung des Skin-Effekts
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G 10G 100G 1T 10T 100T
Frequenz f (in Hz)
Wid
ers
tan
d R
(in
Oh
m)
On-Chip-Interconnect (0,13x0,39µm)
RG-58A/U Coaxial Kabel
100µm PCB-Leitung
Elektrische Leitungen
1.1.2.2 Weitere Effekte
Seite 11
Proximity-Effekt:
+ -
Surface-Roughness:
Die Oberfläche eines Leiters ist ‚hügelig‘. Sinkt bei hohen Frequenzen die ‚Skin depth‘ unter die Oberflächenrauheit, muss der Strom einen weiteren Weg zurücklegen. Skin depth
Dielectric-Effects:
Bei hohen Frequenzen entstehen durch den elektrischen Strom Mikrowellen. Diese werden im Dielektrikum in Wärme umgesetzt. (= Dielectric loss)
Elektrische Leitungen
Ein in positiver- und ein in negativer Richtung durchflossener Leiter Stoßen sich voneinander ab.
B-Feld der Leiter erzeugen Wirbelströme ==> Mehr Stromfluß in der Innenseite ==> Kabel stoßen sich ab.
1.1.2.3 Formeln
Seite 12
2_
0
4)(
2
2)(
2
1)(
1
)()(
dµdf
ff
f
dfR
c
tv
dCidGdLidRt
dCidG
dLidRZ
StartSkin
Skin
r
µ = Permeabilität
= Admittanz
Impedanz:
Ausbreitungsverzögerung:
Ausbreitungsgeschwindigkeit:
Additive Impedanz durch Skin-Effekt:
Skin-Tiefe:
Startfrequenz des Skin-Effekts:
Elektrische Leitungen
1.1.2.4 Tools
Seite 13
Fazit:
Realistische Modelle sind sehr komplex. Um zu berechnen, wie breit und wie weit entfernt Leiterbahnen sein müssen, um eine bestimmte Impedanz zu bekommen, verwendet man spezielle Programme. Zum Beispiel Impedance Calculator von Polar (früher ~800 €; jetzt ~2000€).
Elektrische Leitungen
1.2 Dämpfung
Seite 14
Dämpfung
Sender(Quelle)
Empfänger(Senke)
L
CTiefpass 2. Ordnung
=
Skin-Effekt
+
Surfave Roughness
+
Dielectric loss
+
Elektrische Leitungen
1.2 Dämpfung
Seite 15
Dämpfung einer PCB-Leitung
0,01
0,1
1
10
100
10k 100k 1M 10M 100M 1G 10G
Frequenz f (in Hz)
Däm
pfu
ng
(in
dB
/m)
RC
a ~ f1/2
LC
a konst.
Skin-Effekt
a ~ f1/2 Dielectric loss
a ~ f
Elektrische Leitungen
1.3 Reflektionen
Seite 16
Ändert sich die Impedanz einer Leitung, wird ein Teil des Signals reflektiert.
IrI
VrV
ZZ
ZZr
reflekt
reflekt
*
*01
01
Reflektionsfaktor:
Reflektionsstrom:
Reflektionsspannung:
(Übergang von Z0 nach Z1)
Z0 = 30 Z1 = 10
1
r = -1/2
Zeit
Signal
-1
I
Zeit
1
Z0 = 10 Z1 = 30
r = 1/2Signal
I
Elektrische Leitungen
1.3.1 Terminierung
Seite 17
Am Ende der Leitung soll das Signal jedoch nicht reflektiert werden. Dies geschieht, wenn r = 0.
Ein Terminierungswiderstand mit der gleichen Impedanz wie der der Leitung verhindert diesen Effekt.
TLTL
TL
TL ZZZZZZ
ZZ
0
Am Ende einer Leitung wechselt das Signal von der Leitungsimpedanz zu .
r = 1.
Das Signal pendelt zwischen den Leitungsenden hin und her und überlagert andere Signale auf der Leitung. Es kommt zum sogenannten Ringing.
Leitung
Zeit ZeitRinging
Elektrische Leitungen
1.3.1 Terminierung
Seite 18
Terminierung mit Stub:
Z0 ZStubRTerm
Bruchteil der Anstiegszeit
Sender Empfänger
Fly-by-Terminierung (Busse):
Z0 Z0
RTerm
RStub
SenderEmpfänger
Elektrische Leitungen
1.4 Crosstalk
Seite 19
Sender
EmpfängerX V
VdBXTalk log20
Einflussnahme eines fremden Signals auf die ‚eigene‘ Signalleitung durch:
•kapazitive Einkopplung,
•induktive Einkopplung oder
•ohm‘sche Einkopplung
Elektrische Leitungen
1.4.1 Kapazitive Einkopplung
Seite 20
Beispiel:
Zwei eng beieinander liegende Leitungen wirken wie zwei Platten eines Plattenkondensators.
NEXT
Reflected NEXT
NEXT - Near End Crosstalk or Reverse Coupling:
Signaleinkopplung entgegen der Richtung des Verursachers. Die Amplitude des eingekoppelten Signals steigt mit der Koppellänge bis zu ihrer Sättigung (1/2 Anstiegszeit).
FEXT
FEXT - Far End Crosstalk or Forward Coupling:
Signaleinkopplung in die Richtung des Verursachers. Die Amplitude des eingekoppelten Signals steigt mit der Koppellänge bis zu ihrer maximalen Amplitude von VVerursacher . Dieser Effekt entsteht durch die Induktivität einer Leitung und ist daher negativ.
(Obwohl der Effekt durch eine Induktivität hervorgerufen wird, sei er bei den kapazitiven Einkopplungen erwähnt, da er charakteristische Eigenschaften einer kapazitiven Einkopplung aufweist.)
Elektrische Leitungen
1.4.1 Kapazitive Einkopplung
Elektrische Leitungen Seite 21
Reduzieren kapazitiver Einkopplungen:
•Abschirmung (GND-Ummantelung, Striplines anstatt Microstripes)
•Nebenläufigkeit von Leitungen vermeiden
•Signalanstiegszeit so groß wie möglich wählen
•Distanz zum Bezugspotential so klein wie möglich wählen
•Signalleitungen so weit wie möglich von einander weg positionieren
•Amplitudenverringerung
•Niederohmiger Aufbau
1.4.2 Induktive Einkopplung
Seite 22
Sensor
GND
Elektromagnetisches Feld
Area-Loop
Entstehen durch Leiterbahnschleifen
Beispiele:
EKG-Elektroden an Hand und Fuß schließen eine Fläche ein. Dies entspricht einer Spule mit einer Windung.
‚Umwege‘ einer Leiterbahn
Elektrische Leitungen
1.4.2 Induktive Einkopplung
Seite 23
Reduzieren induktiver Einkopplungen:
Elektrische Leitungen
•Loop Areas minimieren
•Gedrehte Kabel verwenden
•Niederohmiger Aufbau
1.4.2 Ohm‘sche Einkopplung
Seite 24Elektrische Leitungen
Treten nur in manchen Spezialgebieten in relevanter Form auf.
Beispiel: Biomedizintechnik
Messen von Aktionsimpulsen in Nervenleitungen. Strom der Stimmulationselektrode wird über Axon weitergeleitet.
Nervenzellen
Stimulation2. Ableitung 1. Ableitung
1.4.2 Ohm‘sche Einkopplung
Seite 25
Reduzieren ohm‘scher Einkopplungen:
Elektrische Leitungen
•Galvanische Trennung durch Optokoppler oder Spulen
•Oft nicht oder nur sehr schwer möglich.
2 Leitungstypen
Seite 26
2.1 Koaxialkabel
2.2 Twisted Pair
2.3 Shilded Twisted Pair
2.4 Microstrip / Stripline
2.5 Übersicht
Elektrische Leitungen
2.1 Coaxial-Kabel
Seite 27
Kupferleitung
Dielektrikum
Masse (Shield)
Ummantelung
+ sehr gut abgeschirmt
+ sehr genau definierte Impedanz
+ tauglich für Frequenzen über 1 GHz
- relativ teuer
- sehr dickes Kabel
- teure Installation (Sender, Empfänger, Stecker)
Eingesetzt im Audio- und Videobereich
Elektrische Leitungen
2.2 Twisted Pair (TP)
Seite 28
Twisted Pair
Paar
1
2
3
4
+ sehr billig
+ billige Installation
+ kleine Angriffsfläche für magnetische Felder
+ geringer Platzbedarf
- keine Abschirmung
- nur für hohe Signalpegel geeignet
- max. 250 Mb/s
- schlecht definierte Impedanz
Verwendet in Low-Cost-LANs
Elektrische Leitungen
2.3 Shilded Twisted Pair (STP)
Seite 29
Twisted Pair
Abschirmung (Masse)
Paar
1
2
3
4
+ Abschirmung
+ kleine Angriffsfläche für magnetische Felder
+ geringer Platzbedarf
+ bis zu 1 Gb/s
+ auch für kleine Signalpegel geeignet
- teuer
- teure Installation
Verwendet in Netzwerken
Elektrische Leitungen
2.4 Microstrip / Stripline
Seite 30
Schutzlack
Leiterbahn
Dielektrikum
Referenz (PowerPlane)
Microstrip:
Referenz
(Powerplane)
Leiterbahn
Dielektrikum
Stripline:
Elektrische Leitungen
2.4 Microstrip / Stripline
Seite 31
Eigenschaften und Verwendung:
+ tauglich für Frequenzen über 10 Gb/s
+ gute Abschirmung möglich
+ gut definierte Impedanzen möglich
+ sehr geringer Platzbedarf
+ individuelle Leitungsgestaltung möglich
- nur für geringe Entfernungen sinnvoll
- physikalisch unflexibel
In elektrischen Geräten
Elektrische Leitungen
2.5 Übersicht
Seite 32
Größe
Frequenz
500 Mb/s 1 Gb/s 10 Gb/s
UTP STP
Koax-Kabel
PCB-Leiterbahn
Elektrische Leitungen
3 Einfache vs. Differentielle Signalübertragung
Seite 33
Sender Empfänger
VCC = 5 V
GND = 0 V
1 V
1 V
Output = 1-4 V
Erwartet 0-5 V
Ground-Bounce:
Einfache Signalübertragung:
+ benötigt nur eine Leitung
+ einfach zu implementieren
- reagiert empfindlich gegenüber externen Störungen
- Ground-Bounce
Elektrische Leitungen
3 Einfache vs. Differentielle Signalübertragung
Seite 34
Differentielle Signalübertragung:+ relativ unempfindlich gegenüber externen Störungen
+ unempfindlich gegenüber Levelschwankungen
+ kleine Spannungshübe => schnell
- benötigt zwei Leitungen
- fördert Skew
Skew durch unterschiedlich lange Wege:
Elektrische Leitungen
4 Entwurf von Leiterplatten
Seite 35
4.1 Vias / Pads
4.2 Ecken
4.3 Layeranordnung
4.4 Abschirmung
4.5 Hitzefallen
4.6 Pufferkondensatoren
Elektrische Leitungen
4.1 Vias / Pads
Seite 36
Vias und Pads stellen eine Impedanzveränderung dar und rufen schon bei niedrigen Frequenzen (MHz-Bereich) Reflektionen hervor.
Wenn möglich sollten Vias vermieden und die Pads / Bauteile so klein wie möglich gewählt werden.
Elektrische Leitungen
Pad
Anti-Pad
Bohrung mit Metalhülse
LayerWährend der Durchkontaktierung von Bezugspotential entkoppelt.
4.2 Leiterbahnecken
Seite 37
Winkel in Leiterbahnen stellen wie Vias eine Impedanzveränderung dar und erzeugen Reflektionen.
Besser: 2 x 45° Winkel oder Rundungen
Elektrische Leitungen
90° Ecke 45° Ecke Kurve
Leiterbahn aus Sicht des Stromes (‚aufgeklappt’)
4.3 Layerandordnung
Seite 38
Powerplanes (VCC, GND)Routing Layer
Bei Platinen für hochfrequente Signale (>50 MHz) sollten 4-lagige Platinen erstellt werden. Die inneren Layer sollten als Powerplanes (VCC, GND) verwendet werden, um eine konstante Impedanz der Leitungen zu erreichen und um Crosstalk zu unterdrücken.
Elektrische Leitungen
4.4 Abschirmung
Seite 39
Gegen externe Einflüsse:
Zwischen Leiterbahnen:
Signalleitung 1
Signalleitung 2GND
Die Masse ist eine sehr gute Abschirmung gegenüber Crosstalk und elektromagnetischen Wellen.
Elektrische Leitungen
Routing Layer Powerplanes
Am Leiterplattenrand:
Routing
GND
VCC
Routing
Via
4.5 Pufferkondensatoren
Seite 40
Pufferkondensatoren werden verwendet, um um Spannungspeeks auf der Versorgungsspannung abzubauen. Ab einer bestimmten Frequenz überwiegt jedoch die Induktivität der Leitung, und der Kondensator wirkt wie eine Spule.
=> Verwenden mehrerer unterschiedliche Kondensatoren mit möglichst kurzer Distanz zu den Versorgungspins.
Kondensatorersatzschaltung:
Frequenz
Dämpfung
Elektrische Leitungen
C L R
4.6 Hitzefallen
Seite 41
Wird ein Pad mit einer großen Leiterfläche verbunden, die das Pad umgibt, fließt die Wärme beim Verlöten zu schnell in die Umgebung ab. Es entstehen kalte Lötstellen.
Um dies zu vermeiden, wird das Pad über dünne Leitungen mit der großen Leiterfläche verbunden. => Impedanzsprung
Elektrische Leitungen
5 Augendiagramme
Seite 42
Aus Augendiagrammen ist ersichtlich:
Elektrische Leitungen
•Signallevel
•Skew
•Jitter
•‚Nutzbare Signalzeit‘
6 TDR - Time Domain Reflectometry
Seite 43
6.1 Das TDR-Prinzip
6.2 Die TDR-Messung
6.3 Mathematischer Zusammenhang
6.4 Beispiel
6.5 Synergien
Elektrische Leitungen
6.1 Das TDR-Prinzip
Seite 44
Ursprünglich verwendet, um Kabelbruchstellen bei vergrabenen Kabeln zu ermitteln.
Durch feinere Geräte wurde später die Impedanzmessung ermöglicht.
Heute werden TDR-Messungen in vielen Lebensbereichen durchgeführt.
Messung von Reflektionen über die Zeit
r1 r2 r3 r4
R1 R2
Zeit
IrI
VrV
ZZ
ZZr
reflekt
reflekt
*
*01
01
X
r2*X
r2*r1*X (X-r2*X)*r4
X-r2*X
Reflektionsfaktor:
X
Elektrische Leitungen
6.2 Die TDR-Messung
Seite 45Elektrische Leitungen
Z0 = 50 Ohm Z1 = 34 Ohm
Messabgriff
Einspeisung eines Spannungssprungs
An die zu vermessende Leitung wird eine Sprungfolge angelegt. Gleizeitig wird die Spannung am Einspeisepunkt über die Zeit gemessen.
Die angelegte Spannung wird durch Reflektionen überlagert. Durch die Spannungsänderungen zu bestimmten Zeiten können auf Impedanzveränderungen in bestimmten Entferungen geschlossen werden.
Referenz-spannung
Gemessene Spannung
Reflektion
6.3 Mathematischer Zusammenhang
Seite 46Elektrische Leitungen
Umrechnung von Spannung auf Impedanz:
in
Messungin
in
reflekt
U
UU
U
Ur
IrI
VrV
ZZ
ZZr
reflekt
reflekt
*
*01
01
r
rZZ
1
101
Impedanz der Einspeiseleitung muss dem Messgerät bekannt sein! => Initialisierung
6.4 Beispiel
Seite 47Elektrische Leitungen
Z0 = 50 Ohm Z1 = 34 Ohm
Nach t = 150 ps:
Ureflect = -5,75 V
Uin = 32,3V
18,0in
reflekt
U
Ur
7,341
101 r
rZZ
6.5 Synergien
Seite 48
Giftmülldeponien:
X
!?!
Tritt Giftmüll aus den Fässern, verändert sich die Impedanz der unisolierten Leiterbahnschleife.
Elektrische Leitungen
6.5 Synergien
Seite 49
Ausgrabungen:
Elektrische Leitungen
! Booom !
Über Schallwellen und mehrere Messstationen auch mehrdimensionale Vermessungen des Erdreiches möglich
6.5 Synergien
Seite 50
Weitere Einsatzgebiete:
•Flüssigkeitsstandanzeige
•Suche von Kohle-, Öl-Vorkommen usw.
•Ultraschallaufnahmen
•Radar
•Echolot
Elektrische Leitungen
7 Praktische Umsetzung
Seite 51
7.1 Signalmessung auf der ATOLL-Übertragunsstrecke
7.2 Impedanzmessung auf der ATOLL-Übertragungsstrecke
7.3 X-Talk zwischen einem Differential Pair
7.4 Messung der Auswirkungen von Vias, Pads & Bauelementen auf die Impedanz
Elektrische Leitungen
7.1 Signalmessung
Seite 52Elektrische Leitungen
Frage:
Ist das ATOLL-Kabel gut genug, um eine Strecke von 10m zu überbrücken?
Antwort gibt die Messung eines Augendiagramms.
7.1.1 Messaufbau
Seite 53Elektrische Leitungen
STP SCSI-Stecker SCSI-BuchseATOLL-BGA differential
Microstrip
50 Ohm Koaxial-KabelLötstelle
HF-Koaxial Buchse
Trigger
(500mV Hub)
7.1.2 Ergebnisse
Seite 54Elektrische Leitungen
-300
-200
-100
0
100
200
300
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
125 MHz
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
250 MHz
1 m
10 m
(Alle Tabellen in mV)
? ?
?
7.2 Impedanzmessung
Seite 55Elektrische Leitungen
Frage:
Wo sind die Schwachstellen der ATOLL-Übertragungsstrecke? Was verursachte die Verzerrungen im Augendiagramm?
Antwort gibt eine TDR-Messung
7.2.1 Messaufbau
Seite 56Elektrische Leitungen
STP SCSI-Stecker SCSI-BuchseATOLL-BGA differential
Microstrip
50 Ohm Koaxial-KabelLötstelle
HF-Koaxial Buchse
7.2.2 Ergebnis
Seite 57Elektrische Leitungen
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Reflektionsentfernung ==>
Imp
ed
an
z (i
n O
hm
)
50 Ohm Koaxial-Kabel offensichtlich nicht 50 Ohm
Hier stimmt was nicht. Warscheinlich Stichleitung zu BGA
7.3 X-Talk
Seite 58Elektrische Leitungen
Frage:
Wie groß ist das Übersprechen zwischen einem differentiellen Paar auf 1 m ATOLL-Kabel?
Antwort gibt die Messung eines Augendiagramms.
7.3.1 Messaufbau
Seite 59Elektrische Leitungen
STP SCSI-Stecker SCSI-BuchseATOLL-BGA differential
Microstrip
50 Ohm Koaxial Kabel
Trigger
Lötstelle
HF-Koaxial Buchse
(500mV Hub)
7.3.2 Ergebnis
Seite 60Elektrische Leitungen
X-Talk - 1m ATOLL-Kabel bei 375 Mhz
7.4 Auswirkungen von Vias, Pads & Bauelementen
Seite 61Elektrische Leitungen
Frage:
Wie groß sind die Reflektionen, die von Vias, Pads und Bauelementen hervorgerufen werden?
Antwort gibt eine TDR-Messung.
7.4.1 Messaufbau
Seite 62Elektrische Leitungen
STP SCSI-Stecker SCSI-Buchse
ATOLL-BGA
differential
Microstrip
50 Ohm Koaxial-Kabel
Löstelle
HF-Koaxial Buchse
Via
7.4.2 Ergebnis
Seite 63Elektrische Leitungen
-50
0
50
100
150
200
250
Reflektionszeit
Imp
ed
an
z (
in O
hm
)
100
105
110
115
120
8. Persönliche Bemerkung
Seite 64Elektrische Leitungen
In der Literatur wird ausführlichst diskutiert, wie man eine Leiterbahn an ein Via leitet, und was man um ein Via herum bauen kann, um möglichst wenige Reflektionen zu erhalten.
Wenn ich mir jedoch meine Messergebnisse ansehe, drängt sich mir der Verdacht auf, dass hier ‚Viel Lärm um Nichts’ gemacht wird.
!?! Wirklich !?!
Achtung:
TDR-Messungen sind mit Vorsicht zu genießen. Hier kann man sich sehr leicht selbst aufs Kreuz legen.
8. Persönliche Bemerkung
Seite 65Elektrische Leitungen
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Reflektionsentfernung ==>
Imp
ed
an
z (i
n O
hm
)
Die Impedanz des Kabels scheint zu steigen.
Erklärung: die gemessenen Reflektionen müssen durch das Kabel und werden dabei gedämft.
Eine Messung, bei der von ‘hinten’ beginnend gemessen wurde, belegte, dass die Peeks an den SCSI-Steckern etwa gleich groß sind!
8. Persönliche Bemerkung
Seite 66Elektrische Leitungen
TDR-Messergebnisse werden mit der Entfernung des Messpunktes immer unbrauchbarer!
Wiederholung des Versuchs zur Messung der Impedanzbeeinflussung von Vias mit möglichst kurzen Leitungen.
Messrichtung
Gemessene Leitung
8. Persönliche Bemerkung
Seite 67Elektrische Leitungen
Messergebnisse:Koaxial-Buchse
? Via ?
Via immer noch nicht sichtbar
Via versehen mit Stichleitung
8. Persönliche Bemerkung
Seite 68Elektrische Leitungen
Fazit:
Es gibt interessante, relevante physikalische Effekte , undes gibt interessante, irrelevante physikalische Effekte.Es mag vielleicht auch sein, das es einen uninteressanten physikalischen Effekt gibt.
In der Literatur werden in der Regel alle Effekte als wichtig dargestellt.
Aber:Wer betreibt Platinen mit ~6Ghz und höher? (Dielectric Loss)45°-Ecken im PCB Bereich eine Selbstverständlichkeit, obwohl so gut wie nie nötig (wird relevant ab 2 Ghz)
TDR-Messungen haben mich nicht wirklich überzeugt
Quellen
High-Speed Signal Propagation - Advanced Black MagicHoward Johnson, Martin Graham; Prentice Hall, ISBN: 0-13-084408-X
Design, Simulation and Implementation of an Interconnect including a Printed Circuit Board and Chip Package for High Speed Signals with improved Signal IntegrityDiplomarbeit Holger Fröning; Lehrstuhl für Rechnerarchitektur, Universität Mannheim
BiomedizintechnikVorlesungsskript, Jürgen Hesser; Universität Mannheim
Emulation einer TDR Messung mit EmpireDr.-Ing. Michael Reppel, Dr Mühlhaus Consulting & Software GmbH
Theoretische und und Experimentelle Untersuchungen zur Detektion von Feuchteprofilen mittels TDR-MessleitungK. Kupfer, E. Trinks, Th. Schäfer, Th KeinerMFPA an der Bauhaus-Universität Weimar
Elektrische Leitungen
Ende des Beitrags