Layout
Leiterbahnführung bei Microstrip-Leitungen
Impedanz konrollierte Leiterbahnen erfordern einen definierten Lagenaufbau (Stack-Aufbau), um zum einen Leitungsimpedanzen überhaupt berechnen zu können und zum anderen dem Leiterplattenhersteller darüber zu informieren.
Normaler Weise unterscheiden sich Impedanz kontrolliert in zwei Arten:
- single Tracks
- differential Pairs
Unter den single Tracks der Impedanz kontrollierten Leiterbahnen gehören zum Beispiel Videoleitungen und Antennenleitungen.
Diese Impedanz wird häufig auch Z0 genannt, da diese Impedanz gegen die nächst liegende Plane ermittelt und gemessen wird.
| Leitungsart: | Impedanz: |
|---|---|
| Videoleitungen (z.B. bei RG59) | 75Ohm |
| Antennenleitungen (z.B. bei RG58) | 50Ohm |
| WLAN | 50Ohm |
Unter den differential Pairs der Impedanz kontrollierten Leiterbahnen gehören zum Beispiel USB, Ethernet und SATA.
Hierbei spielen zwei Impedanzen ein Rolle:
- differenzielle Impedanz Zdiff
- single Impedanz Z0
Die differenzielle Impedanz Zdiff ist diejenige Impedanz, die sich zwischen dem Leitungspaar ausbreitet und die single Impedanz wird häufig auch Z0 genannt, da diese Impedanz gegen die nächst liegende Plane ermittelt und gemessen wird.
In allen Fällen von Anwendungen von differential Pairs ist auch die Betrachtung der Leitungslänge bzw. das Leitungslängen-Matching.
Je nach Technologie müssen beide Leitungen des Paares einen maximalen Leitungslängenunterschied Beispielsweise bei SATA von 5 Mil bzw. 127um haben.
| Leitungsart: | differentielle Impedanz: | single Impedanz: | Length-Matching: |
|---|---|---|---|
| USB 2.0 | Zdiff=90Ohm +/-15% | Z0=45Ohm +/-10% | dL <= 50Mil bzw. 1,27mm |
| USB 3.0 | Zdiff=85Ohm +/-10% | Z0=50Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm | Ethernet | Zdiff=95Ohm +/-20% | Z0=55Ohm +/-15% | dL <= 50Mil bzw. 1,27mm |
| SATA 2 | Zdiff=100Ohm +/-20% | Z0=60Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
| SATA 3 | Zdiff=85Ohm +/-20% | Z0=50Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
| PCIe Gen 1 | Zdiff=100Ohm +/-20% | Z0=55Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
| PCIe Gen 2 | Zdiff=92Ohm +/-10% | Z0=50Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
| PCIe Gen 3 | Zdiff=85Ohm +/-15% | Z0=50Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
| Display Port DP | Zdiff=85Ohm +/-10% | Z0=50Ohm +/-15% | dL <= 5Mil bzw. 0,127mm |
