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晟腾达科技:PCB过孔特性分析
wangwen6602336 | 2013-03-13 10:41:25    阅读:586   发布文章

       深圳市晟腾达科技。技术工程部:过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:
  其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:
  如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。
  通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,例如:在DVI分配器、DVI延长器、DVI切换器、KVM VGA切换器VGA延长器、VGA分配器、HDMI延长器、HDMI分配器等高清产品等,中看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:
  1.从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。必要时可以考虑使用不同尺寸的过孔,比如对于电源或地线的过孔,可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗,而对于信号走线,则可以使用较小的过孔。当然随着过孔尺寸减小,相应的成本也会增加。
  2.上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。
  3.PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
  4.电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好。可以考虑并联打多个过孔,以减少等效电感。
  5.在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上放置一些多余的接地过孔。
  6.对于密度较高的高速PCB板,可以考虑使用微型过孔。
  那PCB抄板是一种反向研究,跟PCB设计一样存在以上问题,我们将其列举,拙见。深圳市晟腾达科技。 有 什么经验交流:0755-86540152-618  王工
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