Wann sollte Schaltung geschirmt werden?

Das haengt davon ab wie gelungen das Layout ist. Man kann solche Sachen im "HF-nackten" Plastikgehaeuse durch die EMV bringen, will aber gekonnt sein.

Besser ist es jedoch vorzubeugen. Ich setze oft im Layout die Footprints fuer eine Abschirmhaube, einfach eine von der Stange in dieser Art:

Sowas ist bei mir (bzw. meinem Layouter) gerade in Arbeit. Wir werden die EMV erstmal ohne Blech machen und wenn wir da mit guten Margen durchkommen lassen wir das Dingen einfach weg.

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Gruesse, Joerg

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Manuel Reimer schrieb:

Nicht unbedingt, "mit 50MHz getaktet" bedeutet normalerweise nicht, dass auf dem ganzen Layout 50MHz liegen, sondern es sind meistens nur ein paar kurze Leiterbahnen, auf denen wirklich hohe Frequenzen liegen.

So als Daumenregel ist man auf der sicheren Seite, wenn man die getakteten Leiterbahnen kürzer als 1/4 der Wellenlänge hält, dann strahlen die nämlich fast nichts ab. Bei 50MHz und Lichtgeschwindigkeit hat man ungefähr 16cm Wellenlänge, sollte diese Leiterbahnen also kürzer als 4 cm halten. Dann hängt es allerdings noch vom Signal ab - ein Sinus ist sehr pflegeleicht, ein Rechteck strahlt über die hohen Frequenzanteile immer etwas ab. Außerdem muss man noch darauf achten, welche Fläche die Leiterbahnen aufspannen. Oben und unten am Rand jeweils eine Versorgung plus/minus und dazwischen die Schaltung ist z.B. ganz schlecht, weil so über die ganze Schaltungsfläche eingestrahlt werden kann. Besser die Versorgungen auf einen Rand übereinander legen (bei doppelseitig) und dann "Stichleitungen" in die Schaltung, so kann wieder nur über die Leiterbahnlänge ein- abgestrahlt werden, nicht über die aufgespannte Fläche.

Also grundsätzlich - eine Schaltung muss abgeschirmt werden, wenn sie stört und das findet man eigentlich nur durch Messen heraus. Aber ob die Schaltung stört, hängt nicht unbedingt von den verwendeten Frequenzen ab.

Edzard Egberts schrieb:

??? 3*10^8 / 50*10^6

Christian

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Am 27.07.2012 08:19, schrieb Edzard Egberts:

Wie andere Poster schon geschrieben haben: Das kommt drauf an

Das ist Blödsinn.

Das solltest du nochmal nachrechnen ;-)

Die 4cm sind aber als Anhaltswert bei 50 MHz ganz gut. Die Leitungen sollten wesentlich kürzer sein, als die Wellenlänge, z.B. 1/100 Lambda. Bei 50 MHz komme ich auf 6m Wellenlänge. Mit 4cm liegt man da ganz gut, wobei man das alles nicht so eng sehen muss.

Viel wichtiger ist der Strom, der durch die potentiell strahlenden Leitungen fließt. Wenn nur wenige uA fließen, kann auch nicht viel abgestrahlt werden. Unter Umständen ist aber nicht die Abstrahlung des Gerätes das Problem, sondern die Einstrahlfestigkeit.

Gruß

Stefan DF9BI

Christian Zietz schrieb:

Autsch, hast Recht, ich habe das umgedreht! %)

Damit kommen wir auf 6 m Wellenlänge, 50MHz kann man also fast wie Gleichstrom behandeln. ;o)

Am 27.07.2012 08:19, schrieb Edzard Egberts:

50MHz = 6m Band

Gruß Dieter

Stefan schrieb:

"Die Baugröße einer Antenne muss immer in Relation zur Wellenlänge, der Betriebsfrequenz betrachtet werden. Ist eine Antenne deutlich kleiner als die halbe Wellenlänge, wird ihr Strahlungswiderstand sehr klein, weshalb ihr Wirkungsgrad gering wird."

Ja, 6m und 1,5m sind es.

Stimmt.

Stefan schrieb:

[...]

und die Fläche, um die der Strom herumfließt. Da kommt's dann darauf an ob der Layouter Ahnung von EMV hat und er weiß, wo Ströme fließen.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Munich
despammed.com is broken, use Reply-To:

Die Leitung kommt vom Taktgeber (Oszillator) und wird von mir für eine angeflanschte Schaltung angezapft. Ich treibe damit eine Logikschaltung (CPLD).

Ich kann mir eigentlich nicht vorstellen, dass da große Ströme fließen und am Ausgang meiner Schaltung liegen die Frequenzen dann schon deutlich tiefer.

Falls es jemanden interessiert. Das möchte ich nachbauen:

Gruß

Manuel

"Leitungsführung"? Für die Schaltung hat sich diese Bauweise etabliert:

Da mir so ein loser Wust aber nicht wirklich gefällt, habe ich mir 560 Ohm SMD-Widerstände bestellt. Ich löte die auf ein Stück Veroboard und packe den Chip in die Mitte. Vom Chip aus gehe ich dann mit Drahtstückchen zu den Widerständen. Sieht am Ende besser aus. Ist kleiner von der Bauform her und kann im Gehäuse anständig festgeschraubt werden.

Gruß

Manuel

"Manuel Reimer" schrieb im Newsbeitrag news:50125aaa$0$3604$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...

Das ist doch sowieso nur Privatvergnügen, dich interessiert EMV nicht. Bau's also auf, und wenn es stört oder gestört wird, mach 'ne Dose drumrum.

Kristischer ist allerdings die Leitungsführung, du wirst keine Multilayerplatine entwerfen, und daß es bei schlechtem Layout gar nicht bzw. nicht sicher funktioniert.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Lies 'Die hohe Schule der Elektronik' von Horowitz/Hill bevor du fragst.
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.

Nachtrag dazu, weil es so schön passt. Jemand hat versucht das ganze ohne CPLD zu bauen:

Und die Schaltung funktioniert *nicht*:

Eventuell könnte die Ursache hier auch eine *etwas* unglückliche Leitungsführung sein?

Wie auch immer: Ich gehe davon aus, wenn ich alle Leitungen so kurz wie möglich halte, wird das wohl auch funktionieren. Die Signalzuführung wollte ich mit Flachband machen. Auf der einen Seite kommt das Flachband an den NUS-Chip im N64 und die andere Seite direkt an den CPLD.

Gruß

Manuel

Edzard Egberts schrieb:

Hallo,

na ja, den üblichen Verkrüzungsfaktor können wir auch noch berücksichtigen, für FR4 ist 2/3 eine Näherung, damit sind wir dann bei

4 m. Die Viertelwellenlänge also 1 m und noch deutlich weniger als diese, da sollten 30 cm Leiterbahn noch gehen.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

*kalkulier&daumenjustier*

So als Daumenregel ist man auf der sicheren Seite, wenn man die getakteten Leiterbahnen kürzer als 1/20 der Wellenlänge hält, dann strahlen die nämlich fast nichts ab.

Bei nicht sinusfoermigen Signalen sollte man aber erst eine sinnvolle Frequenz ermitteln von der man die Wellenlaenge ableitet. Bei Rechtecksignalen ist die Flankensteilheit relevant. Da gibt es eine Faustformel:

f = 0.35 / tr

Diese Frequenz sollte noch nicht zu sehr gedaempft werden damit das Signal noch mit der urspruenglichen Form ankommt. Frequenzen mindestens bis zu diesem Wert sind also auf der Leitung zu erwarten.

Nehmen wir die 50MHz und als Flankensteilheit mal 5% der Periodendauer: tr = 0.05 / 50MHz = 1ns f = 0.35 / 1ns = 350MHz

Micha

Am 27.07.2012 10:13 schrieb Edzard Egberts:

Und wie hoch ist die Wellenlänge bei einem Rechtecksignal? Fourier meint, so ein Rechtecksignal habe Oberwellen, die ein n-faches der Grundfrequenz sind. Demzufolge hat es auch "mehrere Wellenlängen", die

1/n der Grundwellenlänge sind. Und wenn man auch die 20. Oberwelle noch beachten muß (das weiß ich grad nicht aus dem Stegreif), dann ist man schon bei 1/20, * 1/4 = 1/80. Und schon nähern wir uns der andernorts angegebenenn 100. (Ersetze 20 durch 25, und wir sind bei 100.)

Thomas

Das ist zwar richtig, bedeutet aber nur, dass man dann von der Ausgangs- impedanz des Generators auf den Fußpunktwiderstand der Antenne anpassen (= transformieren) muss. Des weiteren haben kurze dicke Antennen von Haus aus eine höhere Impedanz. Früher waren Autoradioantennen etwa 75 cm lang (1/4 Lambda von 100 MHz). Dann kamen Fuchsschwänze außer Mode und heute gibt es die dicken Stummel auf dem Dach mit aktiven Impedanzwandler.

Norbert

Am 27.07.2012 14:48, schrieb Thomas Rachel:

Das ist bezüglich der Frage des OPs die falsche Betrachtungsweise.

Entscheident ist die Frage, wie die Leitung das Signal auf dem Weg zwischen Ausgang und Eingang verändert. Und da spielt die Leitungslänge insofern eine Rolle, dass sie durch ihre Induktivität zusammen mit der Eingangskapazität einen Tiefpass bildet. Dies führt bei einem Digitalsignal zu einer Veränderung der Signalform. Hinzu kommt die Signallaufzeit. Beides kann die Funktion einer Schaltung beeinträchtigen.

Gruß

Stefan DF9BI

Manuel Reimer drückte sich sehr genau aus :

Unabhängig von der Taktfrequenz: Ein Blechgehäuse schirmt auch vor Einstrahlung ab. Es lohnt sich also auch im "NF"-Bereich darüber Gedanken zu machen, ob z.B ein Handy in der Nähe der Schaltung die Funktion stören kann.

Mein Heizungsbauer berichtete, dass sie neue Thermen nicht vernünftig zum laufen bekamen, weil vom nahen Flughafen das Radar auf der offenen Steuerungsplatine Effekte verursachte.

Steffen