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Seruvs,

ich habe gelesen, Vias können sowohl kapazitiv oder induktiv sein. Ich möchte gerne wissen, unter welchen Bedingungen verhalten sich Vias kapazitiv oder induktiv!

MfG
Senmeis

» Seruvs,
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» ich habe gelesen, Vias können sowohl kapazitiv oder induktiv sein. Ich
» möchte gerne wissen, unter welchen Bedingungen verhalten sich Vias
» kapazitiv oder induktiv!
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» MfG
» Senmeis

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Servus Senmeis,

Schau mal bitte im Doku-Auszug bei Wechselstromwiderstand:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080512140749.doc

Grundsätzlich verhält sich die Durchkontaktierung wie eine Leitung, verbindend die Seiten durch die Leiterplatte.
Damit ist sie ein Widerstand und eine Induktivität.
Genauer betrachte ich die Via als Drahtbrücke durch den Print, die auf ihrer Oberfläche den gleichen Leitwert hat wie die Leiterbahn (sie besteht aus mehreren Schichten versch. Materialien, damit sie auf dem Print hält).
Weil die Leiterbahnfläche kann um ein Vielfaches breiter d.h. niederohmiger als die Via sein. Damit ist sie auch eine R-L Stossstelle an der Signalreflexionen entstehen können.

Laufen nun hier Signale durch die Leiterbahn, Via, so ist dann mit einem Wechselstromwiderstand zu rechnen. Damit bilden sich Kapazitäten aus, die durch das Dieelektrikum der PCB mit den benachbarten elektrischen Leitern wirken.
zB. Nachbarbahnen, Vias, Lötaugen die sich im relativen Abstand zum betrachteten Via oder Leiterbahn befinden.

Der durchlaufende Strom fließt über die PCB als Schleifenstrom, so ist daher beim Leiterbahnrouten und Vias setzen darauf zu achten, dass so wenig als möglich Induktivitäten und Kapazitäten entstehen. zB. zusammen gehörende Leiter- Retourleiter eines Stromkreises so eng wie möglich, bzw. so weit wie notwendig (nicht breit auf dem Print verteilen -> kapazität) und so wenig wie notwendig Vias setzen, dafür eine gute Massefläche.

Eine Hilfe dazu wäre, dass man die Leiterbahn und Via als infinites Element reduziert, und so eine "vorausberechenbare" Leiterführung erstellt.

Daumenrechnung: als Wechselstromelement ist die Via und Leiterbahn beides. Induktiv als auch kapazitiv mit Impedanz. Dabei sollten auch die Frequenzen und Temperatur (u.U. Klimaverhältnisse) beachtet werden.

Tip: EMV - Gerechtes Geräte / Leiterplattendesign, zB. Franzis, Elektor, Hueber, ...


Gruß
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

vielen Dank für Deine Antwort.
Die Formel für die Induktivität ist mir bekannt. Vermutlich spielt die Kapazität bei HF-Anwendungen eine wichtigere Rolle, da dieser Gedanke aus einem HF-Seminar von Altera kommt. Zitat aus diesem Seminar: "I typically find it's the via stubs or the vias themselves that look extra capacitive, which dominate the impedance discontinuities and can give rise to the most damaging effects."

Vielleicht findet man ein Modell für Durchkontaktierungen im Simulationsprogramm wie Spice!

MfG
Senmeis

» vielen Dank für Deine Antwort.
» Die Formel für die Induktivität ist mir bekannt. Vermutlich spielt die
» Kapazität bei HF-Anwendungen eine wichtigere Rolle, da dieser Gedanke aus
» einem HF-Seminar von Altera kommt. Zitat aus diesem Seminar: "I typically
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» which dominate the impedance discontinuities and can give rise to the most
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» Vielleicht findet man ein Modell für Durchkontaktierungen im
» Simulationsprogramm wie Spice!
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» MfG
» Senmeis

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Hallo,

In der Tat: das stimmt.

In der HF ist es wirklich schwer Kapazitäten zu beherrschen.

Da reicht schon der kleine Finger und die Schaltung nimmt die ganze Hand.

Schau mal bitte in das Buch "Das große Werkbuch Elektronik" von Franzis; die Kapiteln 2 und 4.

2.3.E und F: Induktivitäten und Kakazitäten von Leiterbahnen

4.20. Stripline Design

4.21.2: Signallaufzeit auf einer Leitung
Ein Beispiel was passiert wenn ein NAND- Gate mit unterschiedlich langen Eingangsleitungen angesteuert wird.
Beispiel Reflexions-Berechnung einer vom Transi gesteuerten 16cm Stripline, bei der alle 4cm Abgänge gegen GND über 4pF Kondis.


Simulation von Leiterführungen gibt es bereits zu "Kubik"-Preisen.
Eine Möglichkeit:

Empfehle! da sind tolle Tools und die Studentenversion (eingeschränke Funktionen, passt aber meistens) ist kostenfrei:
http://www.ansoft.com/downloads.cfm

Dein Wunsch, fast ein Befehl: Impedanz kontrollierte Leiterplatten - Leiterbahnberechnung mit allen Pi Pa Po.
http://www.polarinstruments.com/de/index.html

HF-Web-Linkseiten
http://www.rfglobalnet.com

Laminat Hersteller
http://www.isola.de/d/ecomaXL/index.php?site=ISOLA_DE_produktliste

Printhersteller
http://www.taconic-add.com/de--products--categories--multilayer.php

... es gibt noch andere ...

Viel Spass beim Schmökern

Gruss
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
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