User manual

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Änderungen vorbehalten
Praxisorientierte Auswahl
von Signalleitungsltern
Die durch die ständig steigende Arbeitsgeschwin-
digkeitmodernerDigitallogiküberproportional
wachsenden EMV-Probleme werden seit dem
01.01.1996 allen Anbietern elektrischer und elek-
tronischerProduktedrastischvorAugengeführt.
Die neue Gesetzgebung verschärft zwar nicht
dieStörstrahlungsproblematik,machtaberdie
Auseinandersetzung mit diesen Gegebenheiten
zurPichtfürjedenEntwickler.
DieZeiten, in denen mandie Lösung der Stör-
strahlungsproblematik einfach der EMV-Abteilung
überlassen konnte,oder einProdukt, welches
nichtdirektdurchStörstrahlungsproblemeaufel
unter EMV-Gesichtspunkten als quasi in Ordnung
einstufte, sind längst vorbei. Jeder Entwickler
muss heute schon vom Beginn des Entwurfs an
EMV-Gesichtspunkte mitverfolgen, wenn später
beider Abnahmeein Erfolgüberhauptmöglich
sein soll. Leiterplatten müssen heute anders
entworfen werden als noch vor wenigen Jahren.
EinevernünftigeBreitbandentkopplungderVer-
sorgungsspannung muss schon als Stand der
Technik angesehen werden.
Aber auch der Bereich der Signalleitungen kann
nichtmehrsobleibenwiefrüher.DigitaleSignale
haben Spektren, deren Bandbreite ungefähr
B = 1/(tr ·
π )
entspricht. Die Flankenzeit tr ist also der bestim-
mendeFaktor.Je kürzerdie Flankenzeit,desto
größerdieBandbreite.Hierbeiistnichtdietabel-
larisch angegebene Bandbreite entscheidend,
sondern nur die tatsächlich vorhandene. Diese
kann sich von der angegebenen sehr erheblich un-
terscheiden. Das hat seinen Grund darin, dass der
tabellarische Wert sich meistens auf kapazitive
Vollast bezieht. In den meisten praktischen Fällen
liegtdieseLastabernichtvor.Eineüberschlägige
Umrechnung ist recht einfach: Halbe kapazitive
Last bedeutet doppelte Flankengeschwindigkeit.
EinBeispielmögediesverdeutlichen:einMikro-
prozessor ist mit 2 ns Anstiegszeit der Flanke
angegeben. Die zugrunde gelegte Last ist 150 pF.
Wenn nun ein Signal dieses Prozessors mit nur
einem CMOS-Gatter, also ca. 12,5 pF, belastet
wird,heißtdies,dassdieFlankeetwazwölfmal
schneller wird. Es muss ein Wert von unter
200 ps erwartet werden. Rechnet man dies in die
entsprechende Bandbreite des Spektrums um,
so erhält man 1,6 GHz. Auch in praktischen Auf-
bauten, in denen noch etwas Schaltungskapazität
hinzukommt, kann man tatsächlich Bandbreiten
vonüber1000MHzmessen.
Unter EMV-Gesichtspunkten betrachtet ist dies
natürlichäußerstschädlich.Dietatsächliche
Flankengeschwindigkeit kann man aber auch bei
modernen CMOS-Schaltungen in den meisten
digitaltechnischenLaborsnichtmessen.Hierfür
müsstenOszilloskopebereitstehen,dieZeiten
von100psauösen können.Diesesindjedoch
nur zu sehr hohen Kosten erhältlich.
FürdieAuösungderdigitalenSystemfunktionen
braucht man diese Geschwindigkeit auch nicht,
weshalb in den o.g. Labors meist wesentlich
langsamere Geräte verwendet werden. Diese
täuschen dem Benutzer Flankenzeiten vor, die
in Wirklichkeit nicht existieren. Im allgemeinen
sieht man nur die Anstiegszeit des Oszilloskops.
Dies legt ein messtechnisches Problem offen:
Diefürdie Beurteilung der EMV-relevanten
Eigenschaften des Systems erforderlichen Mes-
SCALE = 10dB/DIV.
Bild 1
Praxisorientierte Auswahl von Signalleitungsfiltern