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Kondensatorwahn

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Martin Laabs

unread,
Aug 24, 2009, 12:14:27 PM8/24/09
to
Hallo,

wenn ich mir so die Applikationsschaltungen von diversen Digitalbausteinen
ansehe bzw. die Pinbeschreibung lese sollen z.B. an allen Versorgungsspan-
nungspins ein, manchmal sogar zwei Kondensatoren.
Wenn ich nun aber eine Ground- und Supplyplane habe, bringt so ein 1uF und
selbst ein 100nF Kondensator doch sogut wie nix mehr. Die Impedanz der Plane
ist ja selber schon extrem niedrig und die Kondensatoren bei Frequenzen wo
das Via als wirklich eine problematisch Impedanz darstellt schon lange selber
eine Spule.
Also was soll das mit den hunderten Abblockkondensatoren an den Pins? Ein paar
�ber die Platine verteilt sollten doch reichen, damit sich dort keine gr��eren
stehenden Wellen ausbilden. Und ein gro�er am Rand hilft mal, wenn der Span-
nungsregler nicht schnell genug ist.
Oder sehe ich da was grundverkehrt?

Viele Gr��e,
Martin L.

Helmut Wabnig

unread,
Aug 24, 2009, 12:28:05 PM8/24/09
to


Ja.


Wenns Probleme gibt, nehme man eine Prise kleiner Kondensatoren,
verstreue sie gleichm��ig �ber die Platine,
und dort wo sie liegenbleiben,
verl�te man sie.

w.

Michael Koch

unread,
Aug 24, 2009, 12:29:18 PM8/24/09
to
Hallo Martin,

> Die Impedanz der Plane ist ja selber schon extrem niedrig

Bei hohen Frequenzen ist sie aber vermutlich nicht klein genug. Ein
Kondensator der 10mm weit weg sitzt ist halt HF-technisch gesehen ein
Kondensator am Ende einer Leitung, und ob die L�nge der Leitung
vernachl�ssigbar ist h�ngt von der Frequenz ab.

Gruss
Michael

Horst-D.Winzler

unread,
Aug 24, 2009, 12:33:32 PM8/24/09
to
Martin Laabs schrieb:

> Hallo,
>
> wenn ich mir so die Applikationsschaltungen von diversen Digitalbausteinen
> ansehe bzw. die Pinbeschreibung lese sollen z.B. an allen Versorgungsspan-
> nungspins ein, manchmal sogar zwei Kondensatoren.
> Wenn ich nun aber eine Ground- und Supplyplane habe, bringt so ein 1uF und
> selbst ein 100nF Kondensator doch sogut wie nix mehr. Die Impedanz der Plane
> ist ja selber schon extrem niedrig und die Kondensatoren bei Frequenzen wo
> das Via als wirklich eine problematisch Impedanz darstellt schon lange selber
> eine Spule.
> Also was soll das mit den hunderten Abblockkondensatoren an den Pins? Ein paar
> über die Platine verteilt sollten doch reichen, damit sich dort keine größeren
> stehenden Wellen ausbilden. Und ein großer am Rand hilft mal, wenn der Span-

> nungsregler nicht schnell genug ist.
> Oder sehe ich da was grundverkehrt?
>

Platinen mit durchgehenden Flächen für die Versorgung haben verteilte
Blindwiderstände die mit nicht sinusförmigen Signalen beaufschlagt
werden. Das führt zu Strompfaden und auch zu Verdrängungen mit Folgen.
Gerade im Umschaltmoment bei schnellen ICs kann so einiges passieren.
Versuche lohnen sich durchaus.
Nichts ist ideal aber dafür oft sehr interessant ;-)

--
mfg hdw

Horst-D.Winzler

unread,
Aug 24, 2009, 12:38:36 PM8/24/09
to
Helmut Wabnig schrieb:

> On 24 Aug 2009 16:14:27 GMT, Martin Laabs <ne...@martinlaabs.de> wrote:

> Wenns Probleme gibt, nehme man eine Prise kleiner Kondensatoren,

> verstreue sie gleichmäßig über die Platine,


> und dort wo sie liegenbleiben,

> verlöte man sie.

Ja, dem kann uneingeschränkt zugestimmt werden. Auch wenn die Cs auf den
ICs zu liegen kommen ;-)
--
mfg hdw

Martin Laabs

unread,
Aug 24, 2009, 12:40:36 PM8/24/09
to
Hallo,

Michael Koch <astroel...@t-online.de> wrote:

> > Die Impedanz der Plane ist ja selber schon extrem niedrig

> Bei hohen Frequenzen ist sie aber vermutlich nicht klein genug.

Dann machts der Kondensator aber nicht besser. Denn die Groundplane
h�tte dann ja eine ebenso gro�e Impedanz. Man kann nat�rlich den lokalen
Strompfad betrachten - von Vcc �ber Kondensator zum GND Anschluss. Aber
da muss der Kondensator schon extrem kurze Leitungen haben um besser
als Ground-/Supplyplane zu sein. Und dann m�sste es auch eher in 100pF
denn 100nF Kondensator sein.

Michael Koch

unread,
Aug 24, 2009, 1:49:42 PM8/24/09
to
Hallo Martin,

> Aber da muss der Kondensator schon extrem kurze Leitungen haben um besser
> als Ground-/Supplyplane zu sein.

Ich bin mir nicht sicher was du meinst. Meinst du die Kapazit�t zwischen
den GND und VCC Planes? Die w�re zwar HF-m�ssig extrem gut (im Sinne von
kurzer Leitungsl�nge), nur die Kapazit�t ist eben zu klein um irgendwas
zu bewirken.
Deshalb muss man die Kapazit�t vergr�ssern, und wenn das f�r hohe
Frequenzen gut wirken soll, dann muss es an der richtigen Stelle passieren.

Man kann das auch so sehen:
Wenn ein Kondensator 10mm weit von IC entfernt ist, dann wird er aus
Sicht eines ankommenden Impulses erst mach minimal 33ps �berhaupt
sichtbar -- weil sich kein Signal schneller als Licht ausbreiten kann.

Gruss
Michael

Joerg

unread,
Aug 24, 2009, 2:07:54 PM8/24/09
to

Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist. Die
Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige zig pF
parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz. Da hat sich meist
jemand hochwissenschaftlich totsimuliert :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

"gmail" domain blocked because of excessive spam.
Use another domain or send PM.

Thomas Schaerer

unread,
Aug 24, 2009, 2:53:44 PM8/24/09
to
Horst-D.Winzler <horst.d...@web.de> wrote:
> Helmut Wabnig schrieb:
>> On 24 Aug 2009 16:14:27 GMT, Martin Laabs <ne...@martinlaabs.de> wrote:
>
>> Wenns Probleme gibt, nehme man eine Prise kleiner Kondensatoren,
>> verstreue sie gleichm��ig �ber die Platine,

>> und dort wo sie liegenbleiben,
>> verl�te man sie.
>
> Ja, dem kann uneingeschr�nkt zugestimmt werden. Auch wenn die Cs auf den

> ICs zu liegen kommen ;-)

Warum nicht. Man kann sie auf den ICs mit Sekundenkleber ankleben und kurze
Draehtchen zwischen Kondensatoranschluesse und IC-Beinchen fuer Speise und
GND verloeten. Wenn man das schoen macht, wird das zum Kunstobjekt...

Gruss
Thomas
--
ELKO-Buecher ueber Opamp, Instrumentation-Amplifier und Timer-555:
http://www.elektronik-kompendium.de/shop/buecher/operationsverstaerker-und-instrumentationsverstaerker
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(Aendere "akz" durch "isi" in der Mailadresse fuer Reply!)

Thomas Schaerer

unread,
Aug 24, 2009, 3:02:52 PM8/24/09
to
Michael Koch <astroel...@t-online.de> wrote:
> Hallo Martin,
>
>> Aber da muss der Kondensator schon extrem kurze Leitungen haben um besser
>> als Ground-/Supplyplane zu sein.

> Ich bin mir nicht sicher was du meinst. Meinst du die Kapazit�ソスt zwischen
> den GND und VCC Planes? Die w�ソスre zwar HF-m�ソスssig extrem gut (im Sinne von
> kurzer Leitungsl�ソスnge), nur die Kapazit�ソスt ist eben zu klein um irgendwas
> zu bewirken.
> Deshalb muss man die Kapazit�ソスt vergr�ソスssern, und wenn das f�ソスr hohe

> Frequenzen gut wirken soll, dann muss es an der richtigen Stelle passieren.

Nehmen wir einmal an, Du hast auf Deinem Print einen digitalen IC, der in
der Ausgangsstufe beim Durchschalten extrem kurzzeitig massiv kurzschliesst,
dann kann die Kapazitaet zwischen GNG-Plane und Speise-Plane nicht
ausreichen. Dann empfiehlt sich ganz nahe an der Speisung dieses kritischen
IC ein Multilayer-Keramikkondensator von z.B. 10 bis 100 nF zu schalten.

Siehe auch das Posting von Joerg diesbezueglich.

> Man kann das auch so sehen:
> Wenn ein Kondensator 10mm weit von IC entfernt ist, dann wird er aus

> Sicht eines ankommenden Impulses erst mach minimal 33ps �ソスberhaupt

> sichtbar -- weil sich kein Signal schneller als Licht ausbreiten kann.

Vielleicht dominiert aber mehr der Aspekt der parasitaeren Induktivitaet.
Ich bin fuer diese Antwort zuwenig HF-Techniker. :-)

Michael Koch

unread,
Aug 24, 2009, 3:17:38 PM8/24/09
to
Hallo Thomas,

> Nehmen wir einmal an, Du hast auf Deinem Print einen digitalen IC, der in
> der Ausgangsstufe beim Durchschalten extrem kurzzeitig massiv kurzschliesst,
> dann kann die Kapazitaet zwischen GNG-Plane und Speise-Plane nicht
> ausreichen.

Vï¿œllig richtig, genau das habe ich doch gemeint.


> Vielleicht dominiert aber mehr der Aspekt der parasitaeren Induktivitaet.

Die Induktivitï¿œt von Hin- und Rï¿œckleitung mï¿œsste eigentlich gegen Null
gehen, wenn die Leitungen parallel zueinander liegen und wenn die
eingeschlossene Flï¿œche gegen Null geht. Die Laufzeiteffekte gehen aber
nicht gegen Null, die sind weiterhin von der Leitungslï¿œnge abhï¿œngig.


> Ich bin fuer diese Antwort zuwenig HF-Techniker. :-)

Ich eigentlich auch :-)

Gruss
Michael

Michael Rübig

unread,
Aug 24, 2009, 3:52:37 PM8/24/09
to
Hallo J�rg,

>
> Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
> Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist.

Wenn man bei gleicher Bauform von gleicher Induktivit�t ausgeht (ich
sehe keinen Grund, warum 100nF mehr induktiv als 10nF sein sollen), dann
ergeben sich bei gr��eren Kapazit�ten bei Frequenzen jenseits der
Eigenresonanz leider doch Nachteile hinsichtlich der Impedanz.

Es gibt im HF-Bereich inzwischen Bauformen, bei denen Kondensatoren
breiter sind als lang (also z.B. 0603 quer). Das f�hrt zu geringerer
Eigeninduktivit�t. Hab sowas aber selbst noch nie in Anwendung gesehen.


> Die Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige
> zig pF parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz.

Ich bin da auch immer skeptisch. Wenn man n�mlich trotzdem mal simuliert
und alle 3Cs mit jeweils der gleichen Eigeninduktivit�t
parallelschaltet, bekommt man ein grausames Spektrum des
Impedanzverlaufes. Sicherlich sind gro�e Frequenzbereich sehr
niederimpedant. Leider bilden sich durch die Parallelschaltung aber
Parallelresonanzen mitten im interessanten Frequenzbereich. Wenn man
sowas dann zuf�llig anregt, hat man mehr verloren als gewonnen.
M�glicherweise sucht man sich bl�d, bei der Fehleranalyse.

Ich verzichte gerne auf die kleineren Cs und platziere daf�r den gro�en
so nah wie m�glich am IC. Muss man 3 St�ck platzieren, dann sitzt der
gro�e n�mlich meistens viel weiter weg, was seine Wirkung drastisch
verschlechtern d�rfte.

Die geringf�gig h�here Impedanz der 100nF bei hohen Frequenzen nehme ich
dann lieber in Kauf, als dass ich mir Parallelresonanzen einbaue. Ich
habe noch keine schlechten Erfahrungen damit gemacht, hab aber auch erst
5Jahre Berufserfahrung und hab eigentlich nur selten mit richtiger HF
jenseits der 100MHz zu tun. Bei unseren EMV-Tests gabs da oben noch
gr��ere Probleme.

Die Meinung von Oliver Bartels w�re aber sicher auch mal interessant.

Michael

Ralf Handel

unread,
Aug 24, 2009, 4:10:22 PM8/24/09
to
"Thomas Schaerer" <scha...@akz.ee.ethz.ch> schrieb im Newsbeitrag
news:4a92...@news2-rz-ap.ethz.ch...

> Warum nicht. Man kann sie auf den ICs mit Sekundenkleber ankleben und
> kurze
> Draehtchen zwischen Kondensatoranschluesse und IC-Beinchen fuer Speise und
> GND verloeten. Wenn man das schoen macht, wird das zum Kunstobjekt...

Da hab ich aber einige Kunstwerke namhafter Hersteller rumstehen :-/

CU Ralf

Kai-Martin Knaak

unread,
Aug 24, 2009, 4:19:01 PM8/24/09
to
On Mon, 24 Aug 2009 19:49:42 +0200, Michael Koch wrote:

> Wenn ein Kondensator 10mm weit von IC entfernt ist, dann wird er aus

> Sicht eines ankommenden Impulses erst mach minimal 33ps überhaupt


> sichtbar -- weil sich kein Signal schneller als Licht ausbreiten kann.

Tatsächlich geht es wegen der Dielektrizitätskonstante des
Platinenmateriels ein Stück langsamer. Außerdem sollte man Hin- und
Rückweg berüksichtigen. Es werden also eher 100 ps sein.

Letzten Monat hatte bei uns ein Diplomand Schwingprobleme mit einem
LM6609, den er ohne Platinenläyout mit Drähtchen angeschlossen hatte.
Auch Kondensatoren in wenigen mm Abstand von den Versorgungsbeinchen
konnten das nicht kurieren. Mit einer Platine aus der Grabbelkiste, die
ein richtiges Layout für SO8 enthielt, war die HF-Schwingerei beseitigt.

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
Öffentlicher PGP-Schlüssel:
http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?op=get&search=0x6C0B9F53

Joerg

unread,
Aug 24, 2009, 4:30:12 PM8/24/09
to
Michael R�big wrote:
> Hallo J�rg,
>>
>> Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
>> Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist.
>
> Wenn man bei gleicher Bauform von gleicher Induktivit�t ausgeht (ich
> sehe keinen Grund, warum 100nF mehr induktiv als 10nF sein sollen), dann
> ergeben sich bei gr��eren Kapazit�ten bei Frequenzen jenseits der
> Eigenresonanz leider doch Nachteile hinsichtlich der Impedanz.
>

Ok, aber bis 3GHz habe ich da noch nie irgendwas beunruhigendes gesehen.
Da oben muessten Martin seine Digitalbausteine eigentlich so langsam
zumachen :-)


> Es gibt im HF-Bereich inzwischen Bauformen, bei denen Kondensatoren
> breiter sind als lang (also z.B. 0603 quer). Das f�hrt zu geringerer
> Eigeninduktivit�t. Hab sowas aber selbst noch nie in Anwendung gesehen.
>

Gibt es sogar bei Widerstaenden, habe gerade eine Platine damit auf dem
Tisch.

>
>> Die Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige
>> zig pF parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz.
>
> Ich bin da auch immer skeptisch. Wenn man n�mlich trotzdem mal simuliert
> und alle 3Cs mit jeweils der gleichen Eigeninduktivit�t
> parallelschaltet, bekommt man ein grausames Spektrum des
> Impedanzverlaufes. Sicherlich sind gro�e Frequenzbereich sehr
> niederimpedant. Leider bilden sich durch die Parallelschaltung aber
> Parallelresonanzen mitten im interessanten Frequenzbereich. Wenn man
> sowas dann zuf�llig anregt, hat man mehr verloren als gewonnen.
> M�glicherweise sucht man sich bl�d, bei der Fehleranalyse.
>
> Ich verzichte gerne auf die kleineren Cs und platziere daf�r den gro�en
> so nah wie m�glich am IC. Muss man 3 St�ck platzieren, dann sitzt der
> gro�e n�mlich meistens viel weiter weg, was seine Wirkung drastisch
> verschlechtern d�rfte.
>

IME reicht ein nahe plazierter 100nF in 0603. Ausser beim LT3757 wo sie
einen LDO eingebaut haben und wo das Dingen auch dann noch 4.7uF
braucht, wenn man den LDO per Blattschuss erlegt hat. Liegt gerade vor
mir, passt mir ueberhaupt nicht, weil ich das Dingen in unter 25usec
hochreissen muss.

*grummel*


> Die geringf�gig h�here Impedanz der 100nF bei hohen Frequenzen nehme ich
> dann lieber in Kauf, als dass ich mir Parallelresonanzen einbaue. Ich
> habe noch keine schlechten Erfahrungen damit gemacht, hab aber auch erst
> 5Jahre Berufserfahrung und hab eigentlich nur selten mit richtiger HF
> jenseits der 100MHz zu tun. Bei unseren EMV-Tests gabs da oben noch
> gr��ere Probleme.
>

Vermutlich weil Du bei Deinen Schaltreglern immer kleine
Bremsfallschirme am Gate einbaust :-))

Ich hatte bei Schaltreglern schon oefter Malessen im Bereich 100-500MHz
gesehen, aber das waren nicht meine Designs und Layouts. Nach dem
Re-Layout war jeweils Ruhe im Karton.


> Die Meinung von Oliver Bartels w�re aber sicher auch mal interessant.
>

Ja, wuerde mich auch mal interessieren.

Gerhard Hoffmann

unread,
Aug 24, 2009, 4:39:15 PM8/24/09
to
On Mon, 24 Aug 2009 11:07:54 -0700, Joerg <inv...@invalid.invalid> wrote:

>> Dann machts der Kondensator aber nicht besser. Denn die Groundplane
>> h�tte dann ja eine ebenso gro�e Impedanz. Man kann nat�rlich den lokalen
>> Strompfad betrachten - von Vcc �ber Kondensator zum GND Anschluss. Aber
>> da muss der Kondensator schon extrem kurze Leitungen haben um besser
>> als Ground-/Supplyplane zu sein. Und dann m�sste es auch eher in 100pF
>> denn 100nF Kondensator sein.
>>
>
>Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
>Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist. Die
>Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige zig pF
>parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz. Da hat sich meist
>jemand hochwissenschaftlich totsimuliert :-)

Die haben eben die Serieninduktivit�t vergessen.
Ich habe mal daran rumgemessen:
<http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/experiments_with_decoupling_capacitors.pdf>

(Ich muss mal die Website updaten. Die Mailadresse im Artikel ist nicht mehr aktuell.)


Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
Die beiden m�ssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
m�glichst d�nn, damit die Impedanz runter geht.

Xilinx hat eine gute Appnote zum Abblocken der Virtex-5. Sie schlagen vor,
oben rings um das BGA zun�chst die Abschl�sse der Differenzleitungen zu
setzen (falls n�tig)und dann erst im n�chsten Ring die Blockkondensatoren.
Wenn ein Pin pl�tzlich Strom zieht oder losl�sst, dann l�uft eine Welle
in den VCC und GND-Ebenen und der Strom wird zun�chst nur von dieser Leitung
geliefert.

Die muss eben niederohmig genug sein, dass sie den Strom ohne gr��eren
Spannungszusammenbruch liefern kann, bis die Kondensatoren die Planes
nachladen. Die Laufzeit der Welle ist nur einige -zig ps, selbst wenn die
Kondensatorn 1 cm weit weg sitzen. Die Kondensatoren brauchen extrem kurze
Anschl�sse zu den Planes. Sie m�ssen deshalb auf der gleichen Seite der
Platine wie das FPGA sitzen.

Normale Kondensatoren auf der R�ckseite der Platine unter dem FPGA helfen
ziemlich wenig, weil sie bei 1.6 mm Platinendicke schon ein paar nH
Serienimpedanz haben, und sie sind dann im Zeitrahmen von einigen -zig ps
so gut wie verdrosselt.

Nochmal: Die Kondensatoren m�ssen nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst
in 2ter Linie nahe an den Chip. Lieber etwas weiter weg, aber dann Vias satt.

Und genauso: Der Chip muss nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst in 2ter Linie
nahe an die Kondensatoren.


Ich habe ganz gute Erfahrungen mit X2Y-Kondensatoren gemacht. Durch die
clevere Anordnung mehrerer Vias cancelt sich ein Teil der Induktivit�t.
(Digikey 311-1246-1-ND etc)

Gru�, Gerhard

Joerg

unread,
Aug 24, 2009, 5:22:12 PM8/24/09
to
Gerhard Hoffmann wrote:
> On Mon, 24 Aug 2009 11:07:54 -0700, Joerg <inv...@invalid.invalid> wrote:
>
>>> Dann machts der Kondensator aber nicht besser. Denn die Groundplane
>>> h�tte dann ja eine ebenso gro�e Impedanz. Man kann nat�rlich den lokalen
>>> Strompfad betrachten - von Vcc �ber Kondensator zum GND Anschluss. Aber
>>> da muss der Kondensator schon extrem kurze Leitungen haben um besser
>>> als Ground-/Supplyplane zu sein. Und dann m�sste es auch eher in 100pF
>>> denn 100nF Kondensator sein.
>>>
>> Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
>> Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist. Die
>> Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige zig pF
>> parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz. Da hat sich meist
>> jemand hochwissenschaftlich totsimuliert :-)
>
> Die haben eben die Serieninduktivit�t vergessen.
> Ich habe mal daran rumgemessen:
> <http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/experiments_with_decoupling_capacitors.pdf>
>
> (Ich muss mal die Website updaten. Die Mailadresse im Artikel ist nicht mehr aktuell.)
>

Hmm, sieht seltsam aus, da waren sogar die ganz ollen Kondensatoren Ende
der 80er besser. Damals hatten wir die akribisch vermessen. John Larkin
aus s.e.design hatte letztens einen 100nF keramisch vermessen und bei
dem tat sich IIRC bis etliche GHz nichts.

>
> Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
> Die beiden m�ssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
> m�glichst d�nn, damit die Impedanz runter geht.
>

So isses. Wenn das alle beherzigen wuerden, haette ich mindestens 1/3
weniger Einnahmen :-)


> Xilinx hat eine gute Appnote zum Abblocken der Virtex-5. Sie schlagen vor,
> oben rings um das BGA zun�chst die Abschl�sse der Differenzleitungen zu
> setzen (falls n�tig)und dann erst im n�chsten Ring die Blockkondensatoren.
> Wenn ein Pin pl�tzlich Strom zieht oder losl�sst, dann l�uft eine Welle
> in den VCC und GND-Ebenen und der Strom wird zun�chst nur von dieser Leitung
> geliefert.
>
> Die muss eben niederohmig genug sein, dass sie den Strom ohne gr��eren
> Spannungszusammenbruch liefern kann, bis die Kondensatoren die Planes
> nachladen. Die Laufzeit der Welle ist nur einige -zig ps, selbst wenn die
> Kondensatorn 1 cm weit weg sitzen. Die Kondensatoren brauchen extrem kurze
> Anschl�sse zu den Planes. Sie m�ssen deshalb auf der gleichen Seite der
> Platine wie das FPGA sitzen.
>
> Normale Kondensatoren auf der R�ckseite der Platine unter dem FPGA helfen
> ziemlich wenig, weil sie bei 1.6 mm Platinendicke schon ein paar nH
> Serienimpedanz haben, und sie sind dann im Zeitrahmen von einigen -zig ps
> so gut wie verdrosselt.
>
> Nochmal: Die Kondensatoren m�ssen nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst
> in 2ter Linie nahe an den Chip. Lieber etwas weiter weg, aber dann Vias satt.
>

Sehe ich auch so. Die Planes muessen die letzten pF liefern und die
100nF sind eigentlich nur zum "Nachtanken", aber das muss niederohmig
geschehen koennen.


> Und genauso: Der Chip muss nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst in 2ter Linie
> nahe an die Kondensatoren.
>

Ich sehe schon, bei Deiner Firma kann ich nix verdienen, weil alles so
laeuft wie es soll ...

>
> Ich habe ganz gute Erfahrungen mit X2Y-Kondensatoren gemacht. Durch die
> clevere Anordnung mehrerer Vias cancelt sich ein Teil der Induktivit�t.
> (Digikey 311-1246-1-ND etc)
>

Die haben allerdings einen Nachteil: $$$.

Kai-Martin Knaak

unread,
Aug 24, 2009, 5:34:54 PM8/24/09
to
On Mon, 24 Aug 2009 21:52:37 +0200, Michael Rübig wrote:

> Ich verzichte gerne auf die kleineren Cs und platziere dafür den großen
> so nah wie möglich am IC.

Beim MPQ für Gravitation gibts für platzkritische Raumfahrtprojekte die
Technik, einen 0603 Kondensator senkrecht in ein Loch in der Platine
einzulöten.

Gerhard Hoffmann

unread,
Aug 24, 2009, 6:20:13 PM8/24/09
to
On Mon, 24 Aug 2009 14:22:12 -0700, Joerg <inv...@invalid.invalid> wrote:

>
>Hmm, sieht seltsam aus, da waren sogar die ganz ollen Kondensatoren Ende
>der 80er besser. Damals hatten wir die akribisch vermessen. John Larkin
>aus s.e.design hatte letztens einen 100nF keramisch vermessen und bei
>dem tat sich IIRC bis etliche GHz nichts.

Das ist gar nicht seltsam. Jeder mm Draht hat +- 1 nH. Was machen 5mm
Draht in Serie zu 100n? Richtig. 7 MHz Serienresonanz.

Normale AVX 100nF 0402 taugen perfekt als Koppelkondensatoren bei 10 GBit/sec.
Die Serienresonanz st�rt da �berhauptgarnicht. Wenn man sie auf der
Seitenkante einl�tet ist es noch etwas besser, weil man den Microstrip
an dieser Stelle dann nicht aufweitet. Die Produktion mag das aber nicht,
und liegend ist gut genug.

>
>>
>> Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
>> Die beiden m�ssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
>> m�glichst d�nn, damit die Impedanz runter geht.
>>
>
>So isses. Wenn das alle beherzigen wuerden, haette ich mindestens 1/3
>weniger Einnahmen :-)

Soll ich den Rand halten?


>> Ich habe ganz gute Erfahrungen mit X2Y-Kondensatoren gemacht. Durch die
>> clevere Anordnung mehrerer Vias cancelt sich ein Teil der Induktivit�t.
>> (Digikey 311-1246-1-ND etc)
>>
>
>Die haben allerdings einen Nachteil: $$$.

Daf�r braucht man weniger davon f�r den gleichen Effekt. Und neben einem
$ 2000 Virtex-5 relativiert sich das sowieso.

Gerhard


OK. Alles k�nnen die X2Y auch nicht. Als Basisabblockung eines NE68819
auf 1.5 mm Epoxy ist immer noch genug Induktivit�t da, dass das Ding auf
1.2GHz schwingt :-( Hat heute in meinem neuen Oszillator den X2Y und auch
den NEC NE68819 den Job gekostet, zu Gunsten eines BF862 :-)
Dessen Gate kann ich direkt erden.


Joerg

unread,
Aug 24, 2009, 6:55:08 PM8/24/09
to
Gerhard Hoffmann wrote:
> On Mon, 24 Aug 2009 14:22:12 -0700, Joerg <inv...@invalid.invalid> wrote:
>
>> Hmm, sieht seltsam aus, da waren sogar die ganz ollen Kondensatoren Ende
>> der 80er besser. Damals hatten wir die akribisch vermessen. John Larkin
>> aus s.e.design hatte letztens einen 100nF keramisch vermessen und bei
>> dem tat sich IIRC bis etliche GHz nichts.
>
> Das ist gar nicht seltsam. Jeder mm Draht hat +- 1 nH. Was machen 5mm
> Draht in Serie zu 100n? Richtig. 7 MHz Serienresonanz.
>
> Normale AVX 100nF 0402 taugen perfekt als Koppelkondensatoren bei 10 GBit/sec.
> Die Serienresonanz st�rt da �berhauptgarnicht. Wenn man sie auf der
> Seitenkante einl�tet ist es noch etwas besser, weil man den Microstrip
> an dieser Stelle dann nicht aufweitet. Die Produktion mag das aber nicht,
> und liegend ist gut genug.
>

Wobei Serienresonanz beim Abblock-C nichts gross macht. Hauptsache er
haelt die Impedanz bis zu einigen GHz unten. Mich hat allerdings die
"Guete" der Sache gewundert, bei uns waren das immer sanfte Taeler.


>>> Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
>>> Die beiden m�ssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
>>> m�glichst d�nn, damit die Impedanz runter geht.
>>>
>> So isses. Wenn das alle beherzigen wuerden, haette ich mindestens 1/3
>> weniger Einnahmen :-)
>
> Soll ich den Rand halten?
>

Nein, die juengeren sollen ja lernen. Irgendwann ist unsereins nicht
mehr da. Waere nicht richtig, alles fuer sich zu behalten ;-)


>
>>> Ich habe ganz gute Erfahrungen mit X2Y-Kondensatoren gemacht. Durch die
>>> clevere Anordnung mehrerer Vias cancelt sich ein Teil der Induktivit�t.
>>> (Digikey 311-1246-1-ND etc)
>>>
>> Die haben allerdings einen Nachteil: $$$.
>
> Daf�r braucht man weniger davon f�r den gleichen Effekt. Und neben einem
> $ 2000 Virtex-5 relativiert sich das sowieso.
>

<schluck>

Das ist ja sauteuer.


> Gerhard
>
>
> OK. Alles k�nnen die X2Y auch nicht. Als Basisabblockung eines NE68819
> auf 1.5 mm Epoxy ist immer noch genug Induktivit�t da, dass das Ding auf
> 1.2GHz schwingt :-( Hat heute in meinem neuen Oszillator den X2Y und auch
> den NEC NE68819 den Job gekostet, zu Gunsten eines BF862 :-)
> Dessen Gate kann ich direkt erden.
>

Der BF862 ist auch schon ein sehr feiner Geselle.

Martin Laabs

unread,
Aug 25, 2009, 6:18:29 AM8/25/09
to
Hallo,

Michael Koch <astroel...@t-online.de> wrote:

> Man kann das auch so sehen:
> Wenn ein Kondensator 10mm weit von IC entfernt ist, dann wird er aus
> Sicht eines ankommenden Impulses erst mach minimal 33ps �berhaupt
> sichtbar -- weil sich kein Signal schneller als Licht ausbreiten kann.

Und in der Zeit bestimmt der Wellenwiderstand der Leitung den Strom. Da
sowohl Plane als auch Kondensator niederohmig sein sollten, gibt es auch
keine gr��eren Reflektionen und die Stromversorgung sollte nicht bemerkens-
wert beeintr�chtigt werden.
Der Wellenwiderstand der Plane sollte im Ohm-Bereich liegen.

Michael Koch

unread,
Aug 25, 2009, 7:20:08 AM8/25/09
to
Hallo Martin,

> Und in der Zeit bestimmt der Wellenwiderstand der Leitung den Strom. Da
> sowohl Plane als auch Kondensator niederohmig sein sollten, gibt es auch
> keine gr��eren Reflektionen und die Stromversorgung sollte nicht bemerkens-
> wert beeintr�chtigt werden.
> Der Wellenwiderstand der Plane sollte im Ohm-Bereich liegen.

Das w�re mal interessant zu wissen, wie gross der Wellenwiderstand der
Plane tats�chlich ist. Ich vermute dass er nicht konstant ist, sondern
eine Funktion des Radius von Ausgangspunkt.

Gruss
Michael

Andreas Fecht

unread,
Aug 25, 2009, 8:18:49 AM8/25/09
to
Michael Koch schrieb:

>
> Das w�re mal interessant zu wissen, wie gross der Wellenwiderstand der
> Plane tats�chlich ist. Ich vermute dass er nicht konstant ist, sondern
> eine Funktion des Radius von Ausgangspunkt.
>

Sehr gute Infos zu dem Thema gibts da:

http://www.emv.biz/downloads/fachartikel/

Gru� Andreas

Wolfgang Draxinger

unread,
Aug 25, 2009, 8:36:44 AM8/25/09
to
Joerg wrote:

> Nein, die juengeren sollen ja lernen. Irgendwann ist unsereins nicht
> mehr da. Waere nicht richtig, alles fuer sich zu behalten ;-)

Danke! ;-)

Wolfgang -lernt und findet dies einen sehr interessanten Thread- Draxinger

Wolfgang Draxinger

unread,
Aug 25, 2009, 8:39:00 AM8/25/09
to
Kai-Martin Knaak wrote:

> Beim MPQ fï¿œr Gravitation gibts fï¿œr platzkritische Raumfahrtprojekte die


> Technik, einen 0603 Kondensator senkrecht in ein Loch in der Platine

> einzulï¿œten.

Cooler Tipp :-)


Wolfgang

Oliver Bartels

unread,
Aug 25, 2009, 9:08:48 AM8/25/09
to
On Mon, 24 Aug 2009 22:39:15 +0200, Gerhard Hoffmann
<dk...@hoffmann-hochfrequenz.de> wrote:
>On Mon, 24 Aug 2009 11:07:54 -0700, Joerg <inv...@invalid.invalid> wrote:
>>Wobei der Unterschied zwischen einem guten 100nF in 0603 und
>>Kondensatoren im oberen pF-Bereich heutzutage sehr gering ist. Die
>>Empfehlungen in manchen FPGA App Notes, 100nf, 3.3nF und einige zig pF
>>parallel zu schalten sind i.d.R. ziemlicher Mumpitz. Da hat sich meist
>>jemand hochwissenschaftlich totsimuliert :-)

Volle Zustimmung, teilweise k�nnte man bei den App Notes mit
der Kondensatorbeschaltung den Eindruck haben, dass diese
von Juristen festgelegt wurde, wenn man nicht w�sste, dass
die im Simulationswahn entstanden ist.

Motto:

Am besten soviele C's unterschiedlicher Bauart vorschreiben,
dass keiner mehr das mehr platzieren kann, wenn dann irgendwas
am IC nicht funktioniert:
"Sie haben die Abblock-Vorgaben nicht eingehalten ..."

Btw.: Ich kenne ein ehemaliges deutsches TK Unternehmen,
denen ich angesichts derartig wahnwitziger Anforderungen an
das Layout ("Wir _m�ssen_ das so machen") mal nahegelegt
hatte, �ber die Physik des Konstruktes nachzudenken.

Das wurde selbstverfreilich abgelehnt, Vorschrift ist schlie�lich
Vorschrift, auch wenn sie keine Vorschrift ist. Nunja, die
Firma ist wiegesagt heute Geschichte, wen wundert es.

>Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
>Die beiden m�ssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
>m�glichst d�nn, damit die Impedanz runter geht.

Full Ack, genau so machen wir es auch.

Die C's bedienen die Planes, wichtig ist, dass die Impedanz
der Planes niedrig ist.

>Nochmal: Die Kondensatoren m�ssen nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst
>in 2ter Linie nahe an den Chip. Lieber etwas weiter weg, aber dann Vias satt.

Full Ack.
Bitte noch beachten: Planes neigen dazu, Patchantennen zu sein.
Daher C's auch an die Ecken, weil sich dort die h�chste Spannung
aufbaut.

>Und genauso: Der Chip muss nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst in 2ter Linie
>nahe an die Kondensatoren.

Full Ack.

Der Titel "Kondensatorwahn" ist f�r diesen Thread v�llig richtig,
Martin hat das gut erkannt.

Gru� Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obar...@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Matthias Weingart

unread,
Aug 25, 2009, 10:45:21 AM8/25/09
to
Oliver Bartels <spam...@bartels.de>:

> Der Titel "Kondensatorwahn" ist fuer diesen Thread voellig richtig,


> Martin hat das gut erkannt.
>

Die Frage ist auch noch, was f�r Digitalbausteine Martin einbauen will. Am
besten die Lahmsten verwenden, die f�r die Anwendung noch ausreichend sind
(z.B HC oder uC's die nicht mehr als 16MHz k�nnen). Damit entsch�rft sich der
ganze Entkoppelkram auch, ebenso die Kasse. Naja meist hat man da aber nicht
die Wahl.

M.

Martin Laabs

unread,
Aug 25, 2009, 11:28:15 AM8/25/09
to
Hallo,

Matthias Weingart <mwn...@pentax.boerde.de> wrote:
> Oliver Bartels <spam...@bartels.de>:

> Die Frage ist auch noch, was f�r Digitalbausteine Martin einbauen will. Am
> besten die Lahmsten verwenden, die f�r die Anwendung noch ausreichend sind

Naja. Im Moment ein ARM9 mit 160MHz mit SDRAM. Da will ich nicht 20 Konden-
satoren draufpappen.

Joerg

unread,
Aug 25, 2009, 12:14:38 PM8/25/09
to

Nur gegen Registrierung? Oh Mann ...

Gerhard Hoffmann

unread,
Aug 25, 2009, 3:16:39 PM8/25/09
to
On Tue, 25 Aug 2009 14:39:00 +0200, Wolfgang Draxinger <Wolfgang....@physik.uni-muenchen.de> wrote:

>Kai-Martin Knaak wrote:
>
>> Beim MPQ f�r Gravitation gibts f�r platzkritische Raumfahrtprojekte die


>> Technik, einen 0603 Kondensator senkrecht in ein Loch in der Platine

>> einzul�ten.
>
>Cooler Tipp :-)

Ist aber auch nur eine habe-nur-2-Lagen-und-tue-was-ich-kann-L�sung, weil die
beiden Lagen immer noch einen mm auseinander sind. Und das ist immer noch 1 nH.

Im verzweifelten Bem�hen, eine Basisschaltung ruhig zu kriegen, habe ich das
auch schon versucht. Schiebt die Grenzen etwas weiter, ist aber nichts Endg�ltiges.

Bei _der_ engen mechanischen Kopplung sollte man dann aber au�erdem etwas gegen
Vibration und Biegen tun.


Gru�, Gehard


p.s.

Ja, man kann einen Widerstand R in die Basisleitung machen und es schwingt
dann nicht mehr, aber der Eingangswiderstand am Emitter ist dann auch
nicht mehr fast 0, sondern R + fast 0. Mit R = typ. 68 Ohm ist das nicht
wirklich prickelnd in einem Trennverst�rker, der davon lebt, da� er einen
eingepr�gten Strom in einen Quasi-Kurzschluss treibt. (2 * Cascode)

Michael Baron

unread,
Aug 25, 2009, 3:22:51 PM8/25/09
to
Ralf Handel schrieb:

In meiner Lehrzeit musste ich einige Platinen f�r Labormuster per
Hand verdrahten. Soweit ich mich erinnere, waren das Platinen
in etwa doppeltes EURO-Format.
Die waren voll mit IC Fassungen. An jedem Anschluss der Fassungen
war ein Wickelstift. Die ganze Verbinderei zwischen den Stiften
war dann meine Aufgabe.
Anfangs erhielt jede IC-Fassung einen Kondensator.
Sp�ter dann wurden immer einige IC's zsammengefasst.
Ich kann mich noch erinnern, das die Kabelf�hrung f�r GND und
Versorgungsspannung nicht so ohne war.
Sp�ter hat man zumindest diese per Platine realisiert.
Leider gibt es keine Bilder davon. f�r mich war es damals schon
irgendwie Kunst. ;-)

Gruss Micha

Horst-D.Winzler

unread,
Aug 25, 2009, 3:31:01 PM8/25/09
to
Gerhard Hoffmann schrieb:
> wirklich prickelnd in einem Trennverstärker, der davon lebt, daß er einen
> eingeprägten Strom in einen Quasi-Kurzschluss treibt. (2 * Cascode)
>

Als rückwirkungsarme Trennstufe eignet sich auch ein gegengekoppelter
Transistor mit v=_-1 ;-)

--
mfg hdw

Andreas Fecht

unread,
Aug 25, 2009, 3:35:01 PM8/25/09
to
Joerg schrieb:

>>
>> Sehr gute Infos zu dem Thema gibts da:
>>
>> http://www.emv.biz/downloads/fachartikel/
>>
>
> Nur gegen Registrierung? Oh Mann ...
>

Glaub mir, es lohnt sich, ist echt lesenswert.
Kost ja nix.

Gru� Andreas

Wolfgang Draxinger

unread,
Aug 25, 2009, 6:46:35 PM8/25/09
to
Gerhard Hoffmann wrote:

>>Cooler Tipp :-)
>
> Ist aber auch nur eine habe-nur-2-Lagen-und-tue-was-ich-kann-Lösung, weil


> die beiden Lagen immer noch einen mm auseinander sind. Und das ist immer
> noch 1 nH.

Das bringt mich auf eine witzige Idee: Mit einer Platinenfräße Zugang zu den
Supply-Planes freilegen und dann einen mehr-breit-als-lang SMD-Kondensator
an die so präparierter Stelle einlöten. Ungefähr so

SIG_i ******************* ************
---------------------------- ---------------
SUP_1 (Vcc) ********************####||||||||||||||||||### ***************
---------------------------------___________________ ### ---------------
SUP_2 (GND) ***************************************************************
---------------------------------------------------------------------------
SIG_n *********************************************************************


*** Kupfer

--- Basismaterial

___ angefräßtes Basismaterial

||| Kondensator

### Lötverbindung

Vielleicht könnte man sowas ja sogar im Produktionsprozess machen, bevor man
die zusätzlichen Signallayer drauflaminiert. Also Kondensatoren im Sandwich.
Für Billig-Cosumerartikel ist das natürlich nichts, aber ich könnte mir
denken, das sowas in schwierigen Situationen bei speziellen Produkten ein
gangbarer Weg ist.

> Ja, man kann einen Widerstand R in die Basisleitung machen und es schwingt
> dann nicht mehr, aber der Eingangswiderstand am Emitter ist dann auch
> nicht mehr fast 0, sondern R + fast 0. Mit R = typ. 68 Ohm ist das nicht

> wirklich prickelnd in einem Trennverstärker, der davon lebt, daß er einen

> eingeprägten Strom in einen Quasi-Kurzschluss treibt. (2 * Cascode)
>

Also ich dachte da jetzt auch mehr an das Diskutierte abstützen der Supply-
Planes. So nach dem Muster Simulation der kompletten Platine, in Hinblick
auf die Ausprägung stehender Wellen um die Arbeitsfrequenz herum; dank GPGPU
kann man sowas heute schon fast in "Echtzeit" machen, also 1 Frame
entspricht T/20, bei ~20FPS, numerische Lösung der Maxwell-DGL, gekoppelt an
Spice oder ähnliches um das Verhalten eingelöteter Bauteile mit in die
Simulation zu bekommen.

Oder per Jörgs Methode am lebenden Gerät: Mit einer HF-Sonde schauen, wo's
besonders stark rappelt/zirpt/kracht.

Zielführenderweise macht man das für jedes HF-Bauteil einzeln, es gilt ja
das Superpositionsprinzip - natürlich nur in erster Näherung, da sich die
HF-Bauteile vermutlich gegenseitig nichtlinear beeinflussen. Unter Anwendung
der Jörg-Methode, z.B. indem man entsprechende Transienten mit einem
Impulsgenerator erzeugt und an den Versorgungspads einkoppelt.

An den ermittelten Hotspots setze man dann Blockkondensatoren.

So würde ich jedenfalls das Problem nach dem Lesen dieses Threads angehen.

Grüße


Wolfgang

P.S. @ Gerhard: Habe mir die Bilder auf Deiner HP angesehen. Einen netten
Arbeitsplatz hast Du da. Hätte ich auch gern ;-)

Metabastler

unread,
Aug 25, 2009, 7:16:00 PM8/25/09
to
Michael Baron schrieb:

> In meiner Lehrzeit musste ich einige Platinen f�r Labormuster per Hand
> verdrahten. Soweit ich mich erinnere, waren das Platinen
> in etwa doppeltes EURO-Format.
> Die waren voll mit IC Fassungen. An jedem Anschluss der Fassungen
> war ein Wickelstift. Die ganze Verbinderei zwischen den Stiften war dann
> meine Aufgabe.
> Anfangs erhielt jede IC-Fassung einen Kondensator.
> Sp�ter dann wurden immer einige IC's zsammengefasst.
> Ich kann mich noch erinnern, das die Kabelf�hrung f�r GND und
> Versorgungsspannung nicht so ohne war.
> Sp�ter hat man zumindest diese per Platine realisiert.
> Leider gibt es keine Bilder davon. f�r mich war es damals schon
> irgendwie Kunst. ;-)
>
> Gruss Micha

"Wollt ihr Deppen wohl (W)Rappen!!" :-)

Gru� Metabastler

Horst-D.Winzler

unread,
Aug 25, 2009, 7:57:39 PM8/25/09
to
Oliver Bartels schrieb:

> On Mon, 24 Aug 2009 22:39:15 +0200, Gerhard Hoffmann
> <dk...@hoffmann-hochfrequenz.de> wrote:
>
>> Entscheidend ist, dass man unter dem FPGA eine VCC und eine GND-Ebene hat.
>> Die beiden müssen im Lagenaufbau Nachbarn sein und das Prepreg dazwischen
>> möglichst dünn, damit die Impedanz runter geht.
>
> Full Ack, genau so machen wir es auch.
>
> Die C's bedienen die Planes, wichtig ist, dass die Impedanz
> der Planes niedrig ist.

Hohe(höhere) Dielektrizität des Platinenmaterials.


>> Nochmal: Die Kondensatoren müssen nahe an die VCC/GND-Ebenen und erst


>> in 2ter Linie nahe an den Chip. Lieber etwas weiter weg, aber dann Vias satt.
>
> Full Ack.
> Bitte noch beachten: Planes neigen dazu, Patchantennen zu sein.

> Daher C's auch an die Ecken, weil sich dort die höchste Spannung
> aufbaut.

"offene Lecherleitung", Schlitzantennen.

--
mfg hdw

Michael Baron

unread,
Aug 26, 2009, 12:00:52 PM8/26/09
to
Metabastler schrieb:

Jo!

Gru� Micha

Rolf Bombach

unread,
Aug 28, 2009, 6:15:32 PM8/28/09
to
Matthias Weingart schrieb:

W�r ich mir a priori nicht so sicher. Gerade lahmer Logikkrempel kann die
h�chsten shoot-through Str�me beim Umschalten haben. Und wegen lahm ist
dann auch noch die Ladungsmenge am gr�ssten. Und ob das Ganze dann
wirklich weniger scharfkantig klingelt, w�r die n�xxte Frage.

--
mfg Rolf Bombach

Rolf Bombach

unread,
Aug 28, 2009, 6:25:54 PM8/28/09
to
Gerhard Hoffmann schrieb:

>
> Ja, man kann einen Widerstand R in die Basisleitung machen und es schwingt
> dann nicht mehr, aber der Eingangswiderstand am Emitter ist dann auch
> nicht mehr fast 0, sondern R + fast 0. Mit R = typ. 68 Ohm ist das nicht
> wirklich prickelnd in einem Trennverst�rker, der davon lebt, da� er einen
> eingepr�gten Strom in einen Quasi-Kurzschluss treibt. (2 * Cascode)

Besonders klar kann ich jetzt bei der Uhrzeit nicht mehr denken, aber
ist das "fast 0" bei z.B. 3 mA Strom nicht eher eh schon 10 Ohm plus
Innenwiderst�nde vom Transi (muss ich da Rbb nehmen? Eh schnell mal
ein paar Dutzend Ohm). Und ist der wirksame Anteil von R nicht
R/Stromverst�rkung? R in Basisleitung ist IMHO schon das
Standardverfahren.

--
mfg Rolf Bombach

Gerhard Hoffmann

unread,
Aug 28, 2009, 9:04:30 PM8/28/09
to
On Sat, 29 Aug 2009 00:25:54 +0200, Rolf Bombach <rolfnosp...@invalid.invalid> wrote:

>Gerhard Hoffmann schrieb:
>>
>> Ja, man kann einen Widerstand R in die Basisleitung machen und es schwingt
>> dann nicht mehr, aber der Eingangswiderstand am Emitter ist dann auch
>> nicht mehr fast 0, sondern R + fast 0. Mit R = typ. 68 Ohm ist das nicht
>> wirklich prickelnd in einem Trennverst�rker, der davon lebt, da� er einen
>> eingepr�gten Strom in einen Quasi-Kurzschluss treibt. (2 * Cascode)
>
>Besonders klar kann ich jetzt bei der Uhrzeit nicht mehr denken, aber
>ist das "fast 0" bei z.B. 3 mA Strom nicht eher eh schon 10 Ohm plus
>Innenwiderst�nde vom Transi (muss ich da Rbb nehmen? Eh schnell mal
>ein paar Dutzend Ohm).

Ich habe aber 2*40 mA Ruhestrom mit 2* BFG31 pro Cascodestufe, weil ich
+13 dBm Ausgangsleistung ohne Trafos oder sonstiges Ferrit haben will.
(abgesehen von der Vcc-Verdrosselung).

Das heizt nat�rlich bei 7 Kan�len * 80 mA * 24V auf Europakarte, aber
ohne die Trafos �ndert sich die Durchlaufzeit zwischen K�ltespray &
F�n nur um 35 ps. Mit Trafos und weniger Strom st�rt schon ein
Ventilator im Einschub auf magnetischem Weg. :-(

> Und ist der wirksame Anteil von R nicht
>R/Stromverst�rkung? R in Basisleitung ist IMHO schon das
>Standardverfahren.

Wenn ich meinem Simulator trauen kann, geht der externe Basiswiderstand
voll in den Eingangswiderstand der Basisschaltung mit ein. Der Testfall
war aber mit hoher Collectorimpedanz (Schwingkreis) in einem Butleroszillator
und schon paar Jahre her. Werde ich noch mal ausgraben. Mit niederohmiger
Last ist das wom�glich freundlicher.

Rbb m�sste jedenfalls stimmen. Aber das sind ja grunds�tzlich 5 Ohm, wenn man
Modellen von pspice-parts glauben darf. ;-)
OK, im Spice-Modell des BFG31 steht 1 Ohm. Alles wird gut.

Gru�, Gerhard

Markus Gronotte

unread,
Aug 30, 2009, 12:50:54 PM8/30/09
to

"Martin Laabs"

> wenn ich mir so die Applikationsschaltungen von diversen Digitalbausteinen
> ansehe bzw. die Pinbeschreibung lese sollen z.B. an allen Versorgungsspan-
> nungspins ein, manchmal sogar zwei Kondensatoren.
> Wenn ich nun aber eine Ground- und Supplyplane habe, bringt so ein 1uF und
> selbst ein 100nF Kondensator doch sogut wie nix mehr. Die Impedanz der Plane
> ist ja selber schon extrem niedrig und die Kondensatoren bei Frequenzen wo
> das Via als wirklich eine problematisch Impedanz darstellt schon lange selber
> eine Spule.
> Also was soll das mit den hunderten Abblockkondensatoren an den Pins? Ein paar
> �ber die Platine verteilt sollten doch reichen, damit sich dort keine gr��eren
> stehenden Wellen ausbilden. Und ein gro�er am Rand hilft mal, wenn der Span-
> nungsregler nicht schnell genug ist.
> Oder sehe ich da was grundverkehrt?

Hallo Martin,

Bei Digitalschaltungen kann das durchaus Sinn machen.
Die Leiterbahnen haben von Natur aus meistens Kapazit�ten
zueinander die bei ungef�hr einem pF losgehen.
Wenn dann noch die Induktivit�t der Leiterbahn dazukommt, hat man
unter umst�nden eine Bremse f�r eine sehr genaue Frequenz
plus einen gewissen Frequenzradius.

Ein Kondensator kann die Frequenz f�r das Bremsenmaximum
durchaus sinnvoll verschieben.

Gru�,

Markus

Matthias Weingart

unread,
Aug 31, 2009, 2:31:20 AM8/31/09
to
Rolf Bombach <rolfnosp...@invalid.invalid>:

Mhh, vielleicht sollte ich sagen "modernen lahmen Kram". Das alte TTl will
man ja auch nicht mehr wirklich haben. An manchen Chips kann man ja sogar
einstellen, wie schnell die Ausg�nge schalten sollen: low-EMC Mode (bis
wenige MHz) oder full power ... :-).

M.

Rolf Bombach

unread,
Aug 31, 2009, 3:09:11 PM8/31/09
to
Gerhard Hoffmann schrieb:

> On Sat, 29 Aug 2009 00:25:54 +0200, Rolf Bombach <rolfnosp...@invalid.invalid> wrote:
>
>> ist das "fast 0" bei z.B. 3 mA Strom nicht eher eh schon 10 Ohm plus
>> Innenwiderst�nde vom Transi (muss ich da Rbb nehmen? Eh schnell mal
>> ein paar Dutzend Ohm).
>
> Ich habe aber 2*40 mA Ruhestrom mit 2* BFG31 pro Cascodestufe, weil ich
> +13 dBm Ausgangsleistung ohne Trafos oder sonstiges Ferrit haben will.
> (abgesehen von der Vcc-Verdrosselung).

Ach so. Richtige Transistoren mit richtigem Strom bei richtigen
Frequenzen. Hatte mehr die 1MHz 3mA BF199 Schaltung im Sinn *duck*.

>> Und ist der wirksame Anteil von R nicht
>> R/Stromverst�rkung? R in Basisleitung ist IMHO schon das
>> Standardverfahren.
>
> Wenn ich meinem Simulator trauen kann, geht der externe Basiswiderstand
> voll in den Eingangswiderstand der Basisschaltung mit ein. Der Testfall
> war aber mit hoher Collectorimpedanz (Schwingkreis) in einem Butleroszillator
> und schon paar Jahre her. Werde ich noch mal ausgraben. Mit niederohmiger
> Last ist das wom�glich freundlicher.

OK, kann ein CB R�ckwirkungsproblem sein. Ansonsten wird das schon durch
den Faktor der Stromverst�rkung abgeschw�cht.


>
> Rbb m�sste jedenfalls stimmen. Aber das sind ja grunds�tzlich 5 Ohm, wenn man
> Modellen von pspice-parts glauben darf. ;-)
> OK, im Spice-Modell des BFG31 steht 1 Ohm. Alles wird gut.

Scheint was spezielles zu sein, auch bei rauscharmen NF-Transis ist Rbb deutlich
gr�sser.
BTW, bei Modellen blindlings aus dem Web gefischt ist gr�sste Vorsicht angebracht.
Muss man genau durchsehen. Bei den Modellierern und Simulanten gehen merkw�rdige
Ideen umher, etwa, dass man schon mal einen Faktor weglassen kann, wenn man
einen andern besonders genau angibt.
CJC=0
BF=228.372
Grusel.
In der Simulation ist so der BC107 der schnellste HF-Transistor �berhaupt.

--
mfg Rolf Bombach

Horst-D.Winzler

unread,
Aug 31, 2009, 3:19:34 PM8/31/09
to
Rolf Bombach schrieb:

> Gerhard Hoffmann schrieb:
>> On Sat, 29 Aug 2009 00:25:54 +0200, Rolf Bombach

> In der Simulation ist so der BC107 der schnellste HF-Transistor überhaupt.
>

Obendrein rauscharm ;-)
--
mfg hdw

Ralf Handel

unread,
Sep 2, 2009, 5:20:16 PM9/2/09
to
"Michael Baron" <miba...@googlemail.com> schrieb im Newsbeitrag
news:4a955c35$0$31327$9b4e...@newsspool4.arcor-online.net...

>>
>> "Wollt ihr Deppen wohl (W)Rappen!!" :-)
>>
>> Gru� Metabastler
>
> Jo!

Solche Werke hab ich noch im Einsatz. Uraltes
Pr�fger�tezeugs. Das hat man davon, wenn man dem
Kunden mindestens 10 Jahre, �blicherweise aber bis
zu 20 Jahre(!) Reparaturm�glichkeit verspricht.
Andererseits h�lt der Wrapkram und h�lt und h�lt,
das ist schon faszinierend.
Wir haben noch einen Best�cker f�r bedrahtete
Bauteile, der wird mit 8" Disketten gef�ttert und
besteht aus feinster Wraptechnik. Das Ding l�uft
immer noch problemlos, w�hrend die topmodernen
Flyingprobe-Tester wegen Vibrationssch�den an
den Rechnern und Festplatten ausfallen ;-)
Und so sch�n archaisch sehen sie auch nicht aus...

CU Ralf

Ralph A. Schmid, dk5ras

unread,
Sep 3, 2009, 1:59:22 AM9/3/09
to
"Ralf Handel" <ralfh...@yahoo.de> wrote:

>Solche Werke hab ich noch im Einsatz. Uraltes
>Pr�fger�tezeugs.

Ich sehe hier nach einem freien Tag hier bei mir auch sowas Uraltes
auf der Werkbank liegen :( Aber das Grobe zum Gl�ck macht der
Kollege...


-ras

--

Ralph A. Schmid

http://www.dk5ras.de/ http://www.db0fue.de/
http://www.bclog.de/

Jochen Pawletta

unread,
Sep 3, 2009, 7:26:54 AM9/3/09
to
Hallo

On 2009-09-02, Ralf Handel <ralfh...@yahoo.de> wrote:
>
> Wir haben noch einen Bestücker für bedrahtete
> Bauteile, der wird mit 8" Disketten gefüttert und
> besteht aus feinster Wraptechnik.

Send Pics please ...
Würde ich echt gerne mal sehen, wie so etwas aussieht.
Gerne auch mit keinem Demo-Film, wie das ganze in Aktion ist. :-)
Oder ist das Firmengeheimnis, und darf nicht veröffentlicht werden?


mfg Jochen

--
ZX81 - C64 - Amiga - x86-Linux - iMac (OS X)

Bernd Wiebus

unread,
Sep 3, 2009, 4:11:38 PM9/3/09
to
Hallo Joerg.


> Nein, die juengeren sollen ja lernen. Irgendwann ist unsereins nicht
> mehr da. Waere nicht richtig, alles fuer sich zu behalten ;-)
>

Schreib doch mal ein Lehrbuch. :-)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de


--
Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende
Wirtschaft auf Schiebung.

Bernd Wiebus

unread,
Sep 3, 2009, 4:18:34 PM9/3/09
to
Hallo Rolf.

> Wär ich mir a priori nicht so sicher. Gerade lahmer Logikkrempel kann die
> höchsten shoot-through Ströme beim Umschalten haben. Und wegen lahm ist
> dann auch noch die Ladungsmenge am grössten. Und ob das Ganze dann
> wirklich weniger scharfkantig klingelt, wär die näxxte Frage.
>

Ja. Ich kann mich noch an die ganz alten 555 erinnern, die dabei auch jede
Menge Müll machten.....das Problem ist fast weg.

Auf der anderen Seite begrenzt eine miese Leiterbahnführung die
shoot-through Ströme gut, mit allen Vor- und Nachteilen, die das hat.
Bei meinem ersten Design (ich war so 16) bin ich fast daran
verzweifelt...ich hatte Flip-flops, die manchmal schalteten, und manchmal
nicht.....

Joerg

unread,
Sep 3, 2009, 6:32:50 PM9/3/09
to
Bernd Wiebus wrote:
> Hallo Joerg.
>
>
>> Nein, die juengeren sollen ja lernen. Irgendwann ist unsereins nicht
>> mehr da. Waere nicht richtig, alles fuer sich zu behalten ;-)
>>
>
> Schreib doch mal ein Lehrbuch. :-)
>

Ja, ja, mache ich. Aber das geht erst wenn zumindest ein wenig
Rentenzeit angesagt ist. Und dann auf dem Web und fuer lau, sonst
benachteiligt man Leute in Entwicklungslaendern.

Michael Baron

unread,
Sep 5, 2009, 12:18:13 PM9/5/09
to
Ralf Handel schrieb:

> "Michael Baron" <miba...@googlemail.com> schrieb im Newsbeitrag
> news:4a955c35$0$31327$9b4e...@newsspool4.arcor-online.net...
>
>>>
>>> "Wollt ihr Deppen wohl (W)Rappen!!" :-)
>>>
>>> Gru� Metabastler
>>
>> Jo!
>
> Solche Werke hab ich noch im Einsatz. Uraltes
> Pr�fger�tezeugs.
>
> CU Ralf

Also im Einsatz ist da sicherlich noch manches.
In meiner jetzigen Firma gibt es eine Unmenge von Steuerung,
da wurde zumindest die Rackverdrahtung in Wickeltechnik
ausgef�hrt.Leiterplatten stecken in einem Rack. Elektr.Verbindung
der Leiterplatten geht auf Stiftleisten. Im Rack Federleisten mit
Wickelstiften.
�brigens das ganze bis ca. zum Jahre 2000.

Gru� Micha

Michael Baron

unread,
Sep 5, 2009, 12:26:01 PM9/5/09
to
Ralf Handel schrieb:

> "Michael Baron" <miba...@googlemail.com> schrieb im Newsbeitrag
> news:4a955c35$0$31327$9b4e...@newsspool4.arcor-online.net...
>
>>>
>>> "Wollt ihr Deppen wohl (W)Rappen!!" :-)
>>>
>>> Gru� Metabastler
>>
>> Jo!
>
> Solche Werke hab ich noch im Einsatz. Uraltes
> Pr�fger�tezeugs.
>
> CU Ralf

Also im Einsatz ist da sicherlich noch manches.

In meiner jetzigen Firma gibt es eine Unmenge von Steuerungen,

Ralf Handel

unread,
Sep 6, 2009, 4:09:16 PM9/6/09
to
"Jochen Pawletta" <joc...@hin.de> schrieb im Newsbeitrag
news:slrnh9v9vu...@joshua.hin.de...


> Send Pics please ...
> Würde ich echt gerne mal sehen, wie so etwas aussieht.
> Gerne auch mit keinem Demo-Film, wie das ganze in Aktion ist. :-)
> Oder ist das Firmengeheimnis, und darf nicht veröffentlicht werden?

Das nun nicht, aber "No Photos, no Videos" wird sehr ernst genommen.
Ich schau mal was ich tun kann...

CU Ralf

Uwe Hercksen

unread,
Sep 16, 2009, 5:00:02 AM9/16/09
to

Martin Laabs schrieb:

> Wenn ich nun aber eine Ground- und Supplyplane habe, bringt so ein 1uF und
> selbst ein 100nF Kondensator doch sogut wie nix mehr. Die Impedanz der Plane
> ist ja selber schon extrem niedrig und die Kondensatoren bei Frequenzen wo
> das Via als wirklich eine problematisch Impedanz darstellt schon lange selber
> eine Spule.

Hallo,

nicht immer ist ein 100 nF Kondensator der richtige. Jeder Kondensator
ist ja zusammen mit den ungewollten aber nicht zu vermeidenden
Induktivit�ten der Anschl�sse ein Serienschwingkreis. Wenn also die
abzublockenden St�rungen im Bereich der Resonanzfrequenz oder sogar
dar�ber liegen wo der Kondensator nur noch als Induktivit�t wirkt, dann
n�tzt dieser Kondensator nichts. Man sollte sich also anschauen wo der
Kondensator seine Resonanzfrequenz hat und ob man mit kleineren
Kondensatoren nicht besser liegt. 10 nF k�nnen besser als 100 nF sein.

Bye

Uwe Hercksen

unread,
Sep 16, 2009, 5:08:32 AM9/16/09
to

Martin Laabs schrieb:

> Dann machts der Kondensator aber nicht besser. Denn die Groundplane
> h�tte dann ja eine ebenso gro�e Impedanz.

Hallo,

rechne mal aus was die zwei Lagen f�r GND und VCC bei einer Leiterplatte
100 * 160 mm f�r eine Kapazit�t haben. Die Dielektrizit�tskonstante von
FR4 ist etwa 5,4 und der Abstand der Stromversorgungslagen wird bei 4
Lagen etwa 0,4 bis 0,5 mm sein.

Bye

Martin Laabs

unread,
Sep 16, 2009, 7:25:01 AM9/16/09
to
Hallo,

Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:
> Martin Laabs schrieb:

> rechne mal aus was die zwei Lagen f�r GND und VCC bei einer Leiterplatte
> 100 * 160 mm f�r eine Kapazit�t haben. Die Dielektrizit�tskonstante von
> FR4 ist etwa 5,4 und der Abstand der Stromversorgungslagen wird bei 4
> Lagen etwa 0,4 bis 0,5 mm sein.

1.6pF. Der Wellenwiderstand liegt aber im unten einstelligen Ohm Bereich,
wenn nicht sogar unter einem Ohm. Hab das im Moment nur als Mikrostrip
angen�hrt.

Viele Gr��e,
Martin L.

Lutz Schulze

unread,
Sep 16, 2009, 7:34:45 AM9/16/09
to
Am 16 Sep 2009 11:25:01 GMT schrieb Martin Laabs:

> Hallo,
>
> Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:
>> Martin Laabs schrieb:
>
>> rechne mal aus was die zwei Lagen f�r GND und VCC bei einer Leiterplatte
>> 100 * 160 mm f�r eine Kapazit�t haben. Die Dielektrizit�tskonstante von
>> FR4 ist etwa 5,4 und der Abstand der Stromversorgungslagen wird bei 4
>> Lagen etwa 0,4 bis 0,5 mm sein.
>
> 1.6pF.

Mein Bauch sagt dass da was nicht stimmt.

Lutz

--
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Bernd Mayer

unread,
Sep 16, 2009, 8:26:07 AM9/16/09
to
Lutz Schulze schrieb:

> Am 16 Sep 2009 11:25:01 GMT schrieb Martin Laabs:
>
>>
>> Uwe Hercksen <herc...@mew.uni-erlangen.de> wrote:
>>> Martin Laabs schrieb:
>>> rechne mal aus was die zwei Lagen f�r GND und VCC bei einer Leiterplatte
>>> 100 * 160 mm f�r eine Kapazit�t haben. Die Dielektrizit�tskonstante von
>>> FR4 ist etwa 5,4 und der Abstand der Stromversorgungslagen wird bei 4
>>> Lagen etwa 0,4 bis 0,5 mm sein.
>> 1.6pF.
>
> Mein Bauch sagt dass da was nicht stimmt.

Hallo,

meiner auch!

1,6 pF kann ja schon leicht bei kurzen Drahtverbindungen zusammenkommen.
F�r eine schnelle Absch�tzung bei der Auswirkung von bedrahteten
Bauelementen f�r kapazit�tskritische Schaltungen habe ich oft
"Gr�ssenordnung knapp unter 0,5 pF" angenommen.

Nach den Infos auf:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_%28Elektrotechnik%29
komme ich f�r die Euro-Leiterplatte auf etwas �ber 1,5 Nanofarad, sofern
ich mich nicht verrechnet habe (bei 0.5 mm Abstand).


Bernd Mayer

horst-d.winzler

unread,
Sep 16, 2009, 10:03:26 AM9/16/09
to
Martin Laabs schrieb:

> 1.6pF. Der Wellenwiderstand liegt aber im unten einstelligen Ohm Bereich,
> wenn nicht sogar unter einem Ohm. Hab das im Moment nur als Mikrostrip
> angen�hrt.
>

Kapazit�t mit Wellenwiderstand?


--
mfg hdw

Martin Laabs

unread,
Sep 16, 2009, 12:33:13 PM9/16/09
to
Hallo,

Martin Laabs <ne...@martinlaabs.de> wrote:

Ich korrigiere mich - habe mich um eine Zehnerpotenz vertan. 1.6nF.

Martin Laabs

unread,
Sep 16, 2009, 12:35:21 PM9/16/09
to
Hallo,
horst-d.winzler <horst.d...@web.de> wrote:

[GP mit 1.6nF]

> Kapazit�t mit Wellenwiderstand?

Nein. Aber es wurde hier ja vermutet die Planes k�nnten nicht "schnell
genug" den Strom nachliefern. Und deswegen habe ich nochmal den Wellen-
widerstand von einer sehr breiten Mikrostreifenleitung berechnet. Das
Modell ist aber nur bis 12mm Breite valide gewesen. Und da waren es um
die 5 Ohm Wellenwiderstand.
Man kann also davon ausgehen, dass die Planes weit unter 5 Ohm liegen.

horst-d.winzler

unread,
Sep 16, 2009, 1:09:25 PM9/16/09
to
Martin Laabs schrieb:

Die "eingeschr�nkte" Breite ist auch plausibel. Denn je h�her die
Arbeitsfrequenzen um so mehr machen sich Laufzeiten bemerkbar. Bei zwei
Lagen ist das aber noch "�bersichtlich". Schwierig wirds bei innen
liegenden Versorgungsfl�chen und mit Durchkontaktierungen. Denn die
gr��ten Stromdichten liegen bei hohen Frequenzen stets in n�chster N�he.
Wie dann die St�me verlaufen, kann sehr interessant werden ;-)
Diskontinuit�ten im Wellenwiderstand wirken dann als Antenne. Bei
Arbeitsfrequenzen unter 1GHz d�rfte das aber noch "handhabbar" sein ;-)
--
mfg hdw

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Uwe Hercksen

unread,
Sep 17, 2009, 4:52:45 AM9/17/09
to

Lutz Schulze schrieb:

> Mein Bauch sagt dass da was nicht stimmt.

Hallo,

mein Bauch w�re der gleichen Meinung, etwa 1 bis 10 nF m�ssten es schon
sein.

Bye

horst-d.winzler

unread,
Sep 17, 2009, 4:55:17 AM9/17/09
to
Uwe Hercksen schrieb:

Mein Bauch sagt mir, das die Kapazit�t einer zweilagigen Europlatine bei
480pF liegen d�rfte.

--
mfg hdw

Kai-Martin Knaak

unread,
Sep 17, 2009, 8:55:11 AM9/17/09
to
On Thu, 17 Sep 2009 10:55:17 +0200, horst-d.winzler wrote:

> Mein Bauch sagt mir, das die Kapazität einer zweilagigen Europlatine bei
> 480pF liegen dürfte.

Unabhängig vom Material und von der Dicke :-?

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
Öffentlicher PGP-Schlüssel:
http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?op=get&search=0x6C0B9F53

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