Elektronik FAQ V7.1 - HOME

Elektronik – FAQ
Eine Gemeinschaftsproduktion der Gruppe ELEKTRONIK im MausNet
5.6 Besonderheiten bei Advanced-CMOS-Bustreiber-Logikbausteinen
5.61 Sauberes Design, oberstes Gebot
Digitale Systeme werden nicht nur von externen Störquellen beeinträchtigt.
Selbstgenerierte Störungen sind oft die hartnäckigeren Probleme,
die das Leben des Schaltungsentwicklers schwer machen. Bei Verwendung
von schnellen Logikbausteinen ist daher besondere Sorgfalt im Leiterplattendesign
oberstes Gebot. Da der Idealfall meist nicht realisiert
werden kann, nämlich für den Ground und für die Vcc-Speisespannung je
eine Leiterbahnebene zu opfern (min. 4-Layerprint), muss mindestens auf
möglichst dicke und wenn's geht, vernetzte Speise- und Groundzuführungen
geachtet werden. Dazu kommt, dass möglichst bei jedem IC ganz nah
bei den Speiseanschlüssen mit einem niederinduktiven Chipkondensator
von etwa 100nF abgeblockt werden muss.
Nebenbei möchte ich an dieser Stelle noch beifügen, dass grossflächige
Ground- und Vcc-Flächen Störsignale, welche von extern über die Speiseleitung
in das System gelangen wollen, an den Eingängen zu den grossen
Flächen kräftig zurückreflektiert werden. Dies, weil die grossen Flächen
gegenüber der Zuleitungskabel mit Sicherheit eine stark nichtangepasste
Abschlussimpedanz bieten. Interessant, in diesem Fall ist also eine
Nichtanpassung der Impedanzen sehr erwünscht.
Die eben beschriebenen Regeln gelten besonders für die modernen, in
diesem Kapitel behandelten Hochgeschwindigkeits-CMOS-Logik. Bei Verwendung
von HCMOS-Logik sind Kompromisse durchaus gestattet.
Noch etwas zur Geschwindigkeit: Schon oft erklärten mir Studenten und
Berufsleute, dass für sie solch strenge Vorschriften nicht gelten, denn
ihre Logik arbeitet nur ganz langsam, vielleicht nicht mal mit 100 kHz.
Diese Überlegung ist falsch. Es kommt überhaupt nicht darauf an, wie
schnell ein Logiksystem getaktet wird. Es kommt nur darauf an, wie hoch
die Flankensteilheit ist, welche die verwendeten Logikbausteine an ihren
Ausgängen erzeugen. Und die ist frequenzunabhängig, jedoch familienbedingt.
Kapitel Zukunft und Design moderner digitaler Schaltkreise, Seite 15
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