El propio a través del agujero tiene condensadores parasitarios. Si se sabe que el diámetro de la película de resistencia a la soldadura en la formación de conexión a través del agujero es d2, el diámetro de la almohadilla a través del agujero es d1, el espesor de la placa de PCB es T y la constante dieléctrica del sustrato de la placa es micra, la capacidad parasitaria del agujero a través es Aproximadamente la siguiente:
C = 1,41 μtd1 / (d2 - d1)
El principal impacto de los condensadores parasitarios a través del agujero en el circuito es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito. Por ejemplo, para un PCB de 50 milímetros de espesor, si el diámetro de la almohadilla a través del agujero es de 20 mils (el diámetro del agujero es de 10 mils) y el diámetro de la máscara de soldadura es de 40 mils, entonces podemos aproximar la capacidad parasitaria a través del agujero aproximadamente a través de la fórmula anterior:
C = 141x4.4x0.050x0.020 / (0040 - 0020) = 031pf
La variación del tiempo de subida causada por esta parte de la capacidad es aproximadamente:
T10 - 90 = 2,2c (z0 / 2) = 2,2x0,31x (50 / 2) = 17,05ps
A partir de estos valores se puede ver que, aunque el efecto del retraso en el ascenso causado por la capacidad parasitaria de un solo agujero no es obvio, si el agujero se utiliza varias veces en el rastro para cambiar entre capas, se utilizarán varios agujeros. El diseño debe considerarse cuidadosamente. En el diseño real, la capacidad parasitaria se puede reducir aumentando la distancia entre el agujero a través y la zona de cobre (almohadilla blindada) o reduciendo el diámetro de la almohadilla.
Tanto los condensadores parasitarios como los inductores parasitarios están presentes en los agujeros. En el diseño de circuitos digitales de alta velocidad, el daño causado por la inducción parasitaria a través del agujero es a menudo mayor que el impacto de la capacidad parasitaria. Su inductor de serie parasitario debilitará la contribución del condensadores de derivación y debilitará el efecto de filtrado de todo el sistema eléctrico. Podemos usar las siguientes fórmulas empíricas para calcular simplemente la inducción parasitaria del agujero:
L = 5,08h [ln (4h / d) + 1]
Entre ellos, L se refiere a la inducción del agujero a través, H es la longitud del agujero a través y D es el diámetro del agujero central. Como se puede ver en la fórmula, el diámetro del agujero a través tiene un pequeño impacto en la inducción, mientras que la longitud del agujero a través tiene el mayor impacto en la inducción. Utilizando aún el ejemplo anterior, la inducción del agujero se puede calcular como:
L = 508x0050 [ln (4x0050 / 0010) + 1] = 1015nh
Si el tiempo de subida de la señal es de 1ns, su resistencia equivalente es: XL = Pi L / T10 - 90 = 3,19 mu. Esta resistencia ya no puede pasar desapercibida cuando pasa una corriente de alta frecuencia. hay que tener especial cuidado al conectar el plano de la fuente de alimentación y el plano de tierra, los condensadores de derivación deben pasar por dos orificios para que la inducción parasitaria de los orificios aumente exponencialmente.
Cómo usar el agujero
A través del análisis anterior de las características parasitarias de los agujeros, podemos ver que en el diseño de PCB de alta velocidad, los agujeros aparentemente simples a menudo tienen un gran impacto negativo en el diseño de circuitos de pcb. Para reducir los efectos adversos causados por los efectos parasitarios a través del agujero, se pueden hacer las siguientes tareas en el diseño:
1. teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal, elija un tamaño razonable del agujero. Si es necesario, puede considerar el uso de diferentes tamaños de orificios. Por ejemplo, para las fuentes de alimentación o los agujeros de tierra, se puede considerar el uso de tamaños más grandes para reducir la resistencia, y para los rastros de señal, se pueden usar agujeros más pequeños. Por supuesto, a medida que se reduce el tamaño del agujero, el costo correspondiente también aumentará.
2. las dos fórmulas anteriores permiten concluir que el uso de un PCB más delgado favorece la reducción de dos parámetros parasitarios en el agujero.
3. trate de no cambiar el número de capas de cableado de señal en el tablero de pcb, es decir, trate de no usar agujeros innecesarios.
4. los pines de la fuente de alimentación y el cable de tierra deben perforarse cerca, y los cables entre los agujeros y los pines deben ser lo más cortos posible. Se considera perforar varios agujeros en paralelo para reducir la inducción equivalente.
5. coloque algunos agujeros de conexión a tierra cerca de los agujeros a través de la capa de conversión de señal para proporcionar la ruta de retorno más cercana a la señal. Incluso puede colocar algunos agujeros de tierra redundantes en el pcb.
6. para las placas de PCB de alta densidad y alta velocidad, se puede considerar el uso de micro - agujeros.