50MHz SPI PCB Routing, Vias oder Widerstände verwenden?

Ich versuche, den SPI zwischen MCU und ADC zu routen. Die Pin-Ordnungen zwischen MCU und ADC stimmen jedoch nicht überein, es gibt Kreuzungen. Es wird eine vierschichtige Platine verwendet (Signal - Masse - Strom - Signal)

Ich neige dazu, keine Durchkontaktierungen zu verwenden (ich bin nicht mit Erdung, EMI usw. vertraut), da der SPI mit 50 MHz läuft. Ich habe den Eindruck, dass eine Durchkontaktierung von einer Signalschicht zur anderen die Erdschleife verschlechtert. Ist der Eindruck richtig?

Daher wird die folgende Verbindung verwendet: Ein Widerstand fungiert als Brücke ... Der Widerstand ist zu Anpassungszwecken seriell verbunden. Ist diese Art der Verbindung gültig? Ich mag es auch nicht, da die Widerstände im 0402-Gehäuse sind, was die Spur sehr dünn macht.

Und

Eine letzte Frage: Sollte ich mir Sorgen um die Interferenz zwischen verschiedenen Signalspuren machen, wenn die folgende Verbindung verwendet wird (mit Durchkontaktierungen)?

BEARBEITEN

Was meine Frage eigentlich ist:

In diesem Beitrag wird etwas Ähnliches erwähnt: PCB-Routing: EMI und Signalintegrität geben aktuelle Fragen zurück

Es sagt:

"Die zweite Komponente ist ein Hochfrequenz-Rücklaufsignal, das versucht, der Signalspur auf der Masseebene zu folgen. Wenn Sie auf einer 4-Schicht-Platine (Signal, Masse, Leistung, Signal) Schichten von beispielsweise der oberen Schicht zur unteren Schicht wechseln. Das HF-Rücksignal wird, wie ich es verstehe, versuchen, von der Grundebene zur Leistungsebene zu springen, indem es über den nächsten verfügbaren Pfad umgeht (hoffentlich die nächste Entkopplungskappe ... was für HF genauso gut kurz sein könnte). "

Wie wird das Kraftwerk beeinflusst? Und warum ist das??

Es sollte auch mit diesem Beitrag zusammenhängen: Der bestmögliche Stapel mit einer vierschichtigen Leiterplatte?

Der erste Punkt der ersten Antwort:

1.Signalschichten grenzen an Grundebenen an. Hören Sie auf, an Grundebenen zu denken, und denken Sie mehr an Referenzebenen. Ein Signal, das über eine Referenzebene läuft, deren Spannung zufällig bei VCC liegt, kehrt immer noch über diese Referenzebene zurück. Das Argument, dass es besser ist, wenn Ihr Signal über GND und nicht über VCC läuft, ist also grundsätzlich ungültig.

Der SPI-Bus mit 50 MHz kann problemlos ein paar Zentimeter durch ein paar Durchkontaktierungen ohne Probleme laufen. Die Wellenlänge von 50 MHz beträgt 6 Meter, aber realistisch gesehen müssen Sie zehnmal schneller denken, da schnelle Kanten verwendet werden. Trotzdem ist das eine Wellenlänge von 60 cm. Als Faustregel gilt, dass die Spuren kleiner als eine halbe Viertelwellenlänge sind (andere Leute verwenden natürlich andere Regeln). Dies bedeutet 7,5 cm oder 3 Zoll.

Versuchen Sie, Takt und Daten gleich lang zu halten. Wenn Sie auf langen Strecken auf Probleme stoßen, müssen Sie möglicherweise bei hohen Frequenzen mit 10 pF in Reihe mit 100 Ohm enden (wahrscheinlicher im Takt als bei Daten).

In meiner Antwort gibt es keine großartige Theorie, nur einen Hauch von Theorie und einige Erfahrungen und die seltsame Faustregel. Fazit: Verwenden Sie eine Grundebene - es ist keine Entschuldigung zu sagen, dass Sie mit Erdung nicht vertraut sind - machen Sie sich vertraut - es wird der Unterschied zwischen etwas sein, das immer funktioniert und etwas, das fast immer nie funktioniert - es ist eine so große Sache.

Aus dem Kommentar "Könnten Sie bitte erklären, wie Ihre Schleife erstellt wurde? Durch eine Antwort mit einigen Bildern? Es wäre hilfreich zu wissen."

Ähm. Es ist eigentlich peinlich ohne Kopf. Ich habe keine Platine - ich glaube, ich bin darauf gesprungen und habe die ursprüngliche Designdatei nie in die Quellcodeverwaltung eingecheckt. Ich habe nur eine teilweise Sicherung:

Diese Datei ist teilweise geroutet - z. B. war die Keepout-Box am Ende viel kleiner und die Masseverbindung oben rechts IC4 war keine winzige Leitung usw. usw. - aber sie zeigt, was ich getan habe.

IC4 ist ein TXS0108-Pegelumsetzer für die 1,8-V-Leitungen, die von unten kommen. Die Stromleitungen sind mit den Kappen links davon entkoppelt. Als ich die GND-Flut machte, war das Gelände verbunden und ich sagte "sicher, das ist in Ordnung". Nein, war es nicht. Die blauen Linien veranschaulichen den Weg von den Kappen nach links um die gesamte Oberkante des Boards (nicht wirklich gezeigt - es ist weitere 50% hoch), nach rechts unten und zurück zum GND-Pin auf der Ebene Schalthebel.

Schrecklich. Das verdammte Ding hat wahrscheinlich Radio aufgenommen! Das USB-Kabel auf der Hauptplatine war nicht gut abgeschirmt (hatte jedoch vergoldete Anschlüsse!) Und seine Datenübergänge, die an diese Schleife gekoppelt waren, erzeugten 0,5-V-Spitzen bei den 1,8-V-Logikübergängen. Was für ein Chaos...

Der im ersten Diagramm gezeigte Vorschlag ist keine sehr gute Idee für das Routing, da es während der Herstellung zu Kurzschlüssen zwischen der Schiene und dem Pad des 0402-Pakets kommen kann, wenn während der Produktion keine strikte Toleranz eingehalten wird.

Da hier das vollständige Routing-Szenario unter Bezugnahme auf Ihre Lösungsvorschläge gezeigt wird, sollten Sie dem zweiten Diagramm folgen und den Abstand von Spur zu Spur von 8 bis 10 mil einhalten, um ein Übersprechen zwischen den Signalspuren zu vermeiden.