Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Все любят дорожки с Zo= 50 ом Почему?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Печатные платы (PCB) > Работаем с трассировкой
AlexN
в силу сложившейся технологии производитель изготавливает 4-х слойные платы со следующим stackup (рисунок).
В этом случае hyperlinx насчитывает волновое сопротивление для дорожки шириной 0.13мм -> 100 Ом.
Но во всех рекомендациях скоростные дорожки рекомендуют 50 Ом. Посмотрел в гиперлинксе - что для 50 Ом, что для 100 Ом задержка сигнала примерно одинакова - около 1нс. Ну чем тогда 100 Ом хуже чем 50 Ом?
Игрался с толщиной диэлектрика до plane, дак чтобы получить для такой ширины дорожки 50 Ом, надо расстояние до plane - 0.08мм, представляется не очень реальным в изготовлении.

PS - шина памяти 100 МГц.
yuri_d
Цитата(AlexN @ Sep 7 2007, 14:58) *
в силу сложившейся технологии производитель изготавливает 4-х слойные платы со следующим stackup (рисунок).
В этом случае hyperlinx насчитывает волновое сопротивление для дорожки шириной 0.13мм -> 100 Ом.
Но во всех рекомендациях скоростные дорожки рекомендуют 50 Ом. Посмотрел в гиперлинксе - что для 50 Ом, что для 100 Ом задержка сигнала примерно одинакова - около 1нс. Ну чем тогда 100 Ом хуже чем 50 Ом?
Игрался с толщиной диэлектрика до plane, дак чтобы получить для такой ширины дорожки 50 Ом, надо расстояние до plane - 0.08мм, представляется не очень реальным в изготовлении.

Немного странный stackup: нет защитного покрытия ("зеленки"). Скорее всего у Вас это покрытие будет, поэтому расчитывайте в hyperlynx с учетом него.

Сопротивление проводников в 50 ом сложилось исторически. Началось все скорее всего с того, что импеданс резсторов 50 ом оставался постоянным до значительных частот (в то время, как для 100 омных он уменьшался с ростом частоты, а для резисторов до 50 ом наоборот - увеличивался). Далее практически вся высокочастотная измерительная техника использует 50 омные входы и выходы.

Чтобы использовать тонкие проводники уменьшайте толщину диэлектрика от проводника до плана. Это уменьшит величину взаимных наводок в шине (оценить которую можно в том же hyperlynx-е).

При использовании дорожек 10 mils при толщине диэлектрика 5 mils получите почти 50 ом. Вполне реально в изготовлении (3-й класс точности, а не 5-й как требуется для дорожек 0,13 мм).
-SANYCH-
Волновое сопротивление не влияет если длинна проводника меньше четверти длинны волны. Поэтому я думаю гиперлинкс и не показал больших различий. smile.gif
1S49
Цитата(yuri_d @ Sep 7 2007, 17:02) *
Сопротивление проводников в 50 ом сложилось исторически.

Эт точно. А если глянуть волновые сопротивления некоторых антенн (четвертьволнового штыря, полуволнового диполя и петлевого вибратора) станет ясно откуда ноги растут у цифр 50, 75, 150 и 300 Ом.
AlexN
стек печатной платы - из соображений, что в чужой монастырь со своим уставом не ходят. Такой стек похоже является типовым для 4-х слойных плат :
http://www.pselectro.ru/technology5.shtml
http://www.rezonit.ru/pcb/support/protech/
http://www.chemitalic.dk/content/articles/...htm#_Table_1:_4

ширина проводника минимальна для возможности развести по 4-м слоям, если сделать шире - то надо по крайней мере 6 слоев, и причем на внутренних импеданс дорожек не удастся сделать таким же, как на внешних в силу другог расстояния до плейна.
добавил в стек зеленку 25мкм с диэлектрической постоянной 3.5 - импеданс упал со 100 до 95 ом для дорожки 0.13мм, полагаю, что это совершенно не существенно.
Вопрос остается - 50 ом это просто красивая круглая историчекая цифра?
И чем 100 ом хуже или не хуже?
Uree
Цитата(AlexN @ Sep 7 2007, 18:29) *
стек печатной платы - из соображений, что в чужой монастырь со своим уставом не ходят. Такой стек похоже является типовым для 4-х слойных плат :
http://www.pselectro.ru/technology5.shtml
http://www.rezonit.ru/pcb/support/protech/
http://www.chemitalic.dk/content/articles/...htm#_Table_1:_4

ширина проводника минимальна для возможности развести по 4-м слоям, если сделать шире - то надо по крайней мере 6 слоев, и причем на внутренних импеданс дорожек не удастся сделать таким же, как на внешних в силу другог расстояния до плейна.
добавил в стек зеленку 25мкм с диэлектрической постоянной 3.5 - импеданс упал со 100 до 95 ом для дорожки 0.13мм, полагаю, что это совершенно не существенно.
Вопрос остается - 50 ом это просто красивая круглая историчекая цифра?
И чем 100 ом хуже или не хуже?


Ну насчет устава я бы поспорил - в конце концов Вы заказчик и благодаря Вашим заказам производитель деньги зарабатывает.
А насчет приведенных ссылок - не знаю конкретно эти производства, но знаю, что препрег заказывается в широком диапазоне толщин и ничего страшного с "монастырем" при этом не происходит.
Ну а насчет 50 Ом рискну предположить, что в высокоскоростных схемах драйвера выводов делаются не как попало, а с расчетом на определенный импеданс трасс(достаточно вспомнить DDR2 ODT). Так что я бы требовал(согласовывал) от производителя приемлемый для меня стэкап... или искал другого производителяsmile.gif
avesat
Цитата(AlexN @ Sep 7 2007, 13:58) *
...
Ну чем тогда 100 Ом хуже чем 50 Ом?
...


И опять дядя Джонсон wassat.gif
Alex Ko
Если входное-выходное сопротивление приёмника-источника 50 Ом (что довольно характерно для высокоскоростных схем), а характеристическое сопротивление микрополоска отличается от 50 Ом, то возникают отражения от приёмника, источника. Если длина полоска << 1/4 длины волны в полоске, то это не вредит. Иначе отражения складывваются с самим сигналом и искажают его форму.
Для аналогового сигнала в приемник передается лишь часть энергии источника
Tosha
У проводников с сопротивлением 50 ом гораздо ниже crosstalk. Меньше излучение наружу и соответственно меньше чувствительность к внешним наводкам.
Кроме того типовые схемы подключения как правило рассчитаны на 50-60 ом дорожки. Т.е. например часто используемый последовательный резистор 33(22) ом согласует выходной импеданс драйвера с импедансом линии 50 ом, для 100 ом согласования уже не будет.
Vjacheslav
Основная причина использования линий с меньшим волновым сопротивлением заключается в том, что время нарастания сигнала в такой линии не меньше ~1\RC , где R-волновое сопротивление линии (при условии согласованной линии), С-выходная емкость передатчика + входная емкость приемника. Отсюда очевидно, что волновое сопротивление линии чем меньше тем более широкополосные сигналы она пропустит!! Ясно что 50 Ом лучше, чем 100 Ом. Но в Вашем случае может хватить и 100 Ом, поскольку 100 МГц это не такая уж частота. Зная необходимые Вам времена нарастания и емкости можно оценить хватит Вам 100 Ом или нет.
bigor
Вы не учли еще толщину меди, которая добавится после металлизации.
В итоге получите где то около 40-45мкм.
Для сопротивления 50-60 Ом (как раз для SDRAM) используйте конструкцию, показанную на рисунке и все у Вас получится :-)).
При ширине дорожек 0,2мм и расстоянии до соседнего полигона земли 0,3мм расчетное значение Zo=54,51Ом.
Не рекомендую использовать приведенный Вами стек. Года два тому назад по недосмотру зарезали партию плат с таким же стекапом для плат с 100МГц`овым SDRAM`ом. Память заработала только когда частоту опустили до 66МГц.
mse
Цитата(Vjacheslav @ Sep 30 2007, 13:18) *
Основная причина использования линий с меньшим волновым сопротивлением заключается в том, что время нарастания сигнала в такой линии не меньше ~1\RC , где R-волновое сопротивление линии (при условии согласованной линии), С-выходная емкость передатчика + входная емкость приемника. Отсюда очевидно, что волновое сопротивление линии чем меньше тем более широкополосные сигналы она пропустит!! Ясно что 50 Ом лучше, чем 100 Ом. Но в Вашем случае может хватить и 100 Ом, поскольку 100 МГц это не такая уж частота. Зная необходимые Вам времена нарастания и емкости можно оценить хватит Вам 100 Ом или нет.

;О) Ат-тас!!!
Смысла делать "50-омную" линию нет никакого, если приёмник и/или передатчик не имеют импеданец того-же порядка. Или не согласованы для него.
Сигнал в линии "нарастает" ;О) совсем по другим законам, нежели "~1\RC". И С входных/выходных линий особого смысла не имеют, если нормирован импеданс вх/вых. Например, погонная ёмкость 50-ом кабеля, что-то около 100-200пф/м, а по нему можно ГГц-ы гнать на десятки метров. ;О) Круто?
А что касается 50 и менее, омности, то на низкоомной нагрузке/линии можно тупо развить (и передать) бОльшую мощность при меньших напряжениях. И всё.
Vjacheslav
Оставим в стороне случай несогласованной линии - это отдельный случай.
Итак линия согласована - по крайней мере на конце, тогда на входе со стороны передатчика она (линия) видна как обычное омическое сопротивление и сигнал в ней (нарастание, спад) ведет себя по обычным правилам как на омической сопротивлении равном волновому, соответственно правило RC действует в полной мере.
Это Ваша ошибка - заблуждение довольно часто встречающееся.
Второе, часто встречающееся заблуждение это необходимость согласования линии по входу и выходу. Согласование на входе линии необходимо для передачи максимальной мощности на выход - он естественно согласован. Но при этом Вы теряете в напряжении в 2 раза. Но линия ведет себя как омическое сопротивление при согласовании по выходу, независимо от согласования по входу!
И при согласовании по выходу никаких отражений ( с точностью до согласования) нет. Если Вас интересует высокий КСВ, то неточности согласования по выходу устраняются согласованием на входе в линию.
Резюмирую:
В линии, согласованной на выходе НЕТ никакой погонной емкости, индуктивности, а только ОМИЧЕСКОЕ сопротивление, погонная задержка и потери (затухание).
Если есть сомнение, в том что я написал, попробуйте освежить знания - ключевое слово "Телеграфные уравнения". Только не по книгам типа Хоровиц-Хилл, Титце-Шенк, поскольку это все-таки несерьезные книги для радиолюбителей.
mse
Цитата(Vjacheslav @ Dec 6 2007, 08:40) *
Оставим в стороне случай несогласованной линии - это отдельный случай.
Итак линия согласована - по крайней мере на конце, тогда на входе со стороны передатчика она (линия) видна как обычное омическое сопротивление и сигнал в ней (нарастание, спад) ведет себя по обычным правилам как на омической сопротивлении равном волновому, соответственно правило RC действует в полной мере.
Это Ваша ошибка - заблуждение довольно часто встречающееся.

;О) У меня нет ошибки. Если линия согласована на конце, то оконечность и линия представляют собой активное сопротивление в полосе согласования. У него нет С. Соответственно правила RC - тоже. Передатчик, рассчитанный на работу в такой полосе, обязан выдать полный набор гармоник оговоренной амплитуды. Если согласовано в точке, то на всех частотах, кроме точки согл. будет зоопарк, но это не наш случай. ;О)
Собственно, внизу вы и написали собственное опровержение своего первого абзаца и цитированного мной поста:
Цитата
Второе, часто встречающееся заблуждение это необходимость согласования линии по входу и выходу. Согласование на входе линии необходимо для передачи максимальной мощности на выход - он естественно согласован. Но при этом Вы теряете в напряжении в 2 раза.Но линия ведет себя как омическое сопротивление при согласовании по выходу, независимо от согласования по входу!
И при согласовании по выходу никаких отражений ( с точностью до согласования) нет.
Если Вас интересует высокий КСВ, то неточности согласования по выходу устраняются согласованием на входе в линию.
Резюмирую:
В линии, согласованной на выходе НЕТ никакой погонной емкости, индуктивности, а только ОМИЧЕСКОЕ сопротивление, погонная задержка и потери (затухание).
Если есть сомнение, в том что я написал, попробуйте освежить знания - ключевое слово "Телеграфные уравнения". Только не по книгам типа Хоровиц-Хилл, Титце-Шенк, поскольку это все-таки несерьезные книги для радиолюбителей.

Спасибо большое, прям щас и побегу читать ;О)
А вы уж определитесь, есть в согласованной с нагрузкой линией емкость-индуктивность, или, таки нет. И чем моё первое заблуждение искупает второе. ;О)
Да, ещо, если внимательно прочитать мой пост, то там однозначно допускается возможность согласования только линии-приёмника, либо линии-передатчика. В ряде случаев допустимо и так, и так.
tinker73
Цитата(AlexN @ Sep 7 2007, 13:58) *
в силу сложившейся технологии производитель изготавливает 4-х слойные платы со следующим stackup (рисунок).
.......
PS - шина памяти 100 МГц.



AlexN, прошу прощения, но разбирает любопытство - платка-то заработала или нет? Какова была максимальная длина цепей ?
AlexN
Цитата(tinker73 @ Dec 9 2007, 03:58) *
AlexN, прошу прощения, но разбирает любопытство - платка-то заработала или нет? Какова была максимальная длина цепей ?


поскольку раньше на 100МГц платы не водил, начал искать инфу заранее.
Сейчас плату вожу, испытывать будем в январе, отпишу результаты.
KostyanPro
Цитата(Tosha @ Sep 26 2007, 09:56) *
Кроме того типовые схемы подключения как правило рассчитаны на 50-60 ом дорожки. Т.е. например часто используемый последовательный резистор 33(22) ом согласует выходной импеданс драйвера с импедансом линии 50 ом, для 100 ом согласования уже не будет.

Раз уж речь зашла о согласовании, то отправьте куда-нибудь в литературу. Не совсем мне понятно почему физически происходит отражения, в чем физика процесса и как выводятся формулы (отражения от нагрузки и источника 07.gif ). ?
Uree
Хорошая просьба... Это Вам надо к истокам, в глубины теории электрических цепей, если точнее то в раздел о цепях с распределенными параметрами. Мне в институте этот раздел больше всего понравился в книге Зернова Н.В., Карпова В.Г. "Теория радиотехнических цепей". Где взять не знаю - поищите, должна по идее быть...
KostyanPro
Цитата(Uree @ Dec 12 2007, 00:35) *
Хорошая просьба... Это Вам надо к истокам, в глубины теории электрических цепей, если точнее то в раздел о цепях с распределенными параметрами. Мне в институте этот раздел больше всего понравился в книге Зернова Н.В., Карпова В.Г. "Теория радиотехнических цепей". Где взять не знаю - поищите, должна по идее быть...

Благодарю... попробуем найти
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.