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Condensadores parasitarios e inductores a través del agujero y cómo usarlos
El agujero en sí tiene condensadores parasitarios. Si se sabe que el diámetro de la máscara de soldadura en la formación de conexión a través del agujero es d2, el diámetro de la almohadilla de soldadura a través del agujero es d1, el espesor del PCB es T y la constante dieléctrica del sustrato de la placa de PCB es, La capacidad parasitaria a través del agujero es de aproximadamente C = 1,41 μtd1 / (d2 - d1) el principal impacto de la capacidad parasitaria a través del agujero en el circuito es prolongar el tiempo de subida de la señal y reducir la velocidad del circuito. Por ejemplo, en el caso de los PCB con un grosor de 50 milímetros, si el diámetro de la almohadilla de paso es de 20 milímetros (el diámetro de perforación es de 10 milímetros) y el diámetro de la máscara de soldadura es de 40 milímetros, la capacidad parasitaria del paso puede aproximarse mediante la siguiente fórmula: C = 1,41 * 4,4 * 0050 * 0020 * / (0040 - 0020) à 031pf
Las variaciones en el tiempo de subida causadas por esta parte del capacitor son aproximadamente T10 - 90 = 2,2c (z0 / 2) = 2,2x0,31x (50 / 2) = 17,05 psi, y a partir de estos valores se puede ver que, aunque el efecto de ralentización del borde de caída causado por un capacitor parasitario de un solo agujero no es obvio, se utilizarán varios agujeros si se utilizan varios agujeros en el cableado para cambiar entre capas. Hay que considerarlo cuidadosamente al diseñar. En el diseño real, la capacidad parasitaria se puede reducir aumentando la distancia entre el agujero y la zona cubierta de cobre (almohadilla inversa) o reduciendo el diámetro de la placa. El agujero tiene condensadores parasitarios e inductores parasitarios. 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. Las siguientes fórmulas empíricas se pueden utilizar para calcular simplemente la inducción parasitaria del agujero: L = 5,08h [1n (4h / d) + 1], de las cuales l es la longitud del agujero, H es la longitud del agujero y D es el diámetro del agujero central. Como se puede ver en la fórmula, el diámetro del agujero tiene un pequeño impacto en la inducción, y el mayor impacto en la inducción es la longitud del agujero. Utilizando aún el ejemplo anterior, la bobina de inducción que pasa por el agujero se puede calcular como L = 5,08 * 0050 * [1n (4 * 0050 / 0010) + 1] a1.015nh si el tiempo de subida de la señal es de 1ns, entonces la resistencia equivalente es XL = Íl / T10 - 90 a3.19;. esta resistencia ya no se puede ignorar cuando pasa una corriente de alta frecuencia.
Nota: los condensadores de derivación necesitan pasar por dos agujeros al conectar el plano de alimentación y el plano de tierra, de modo que la inducción parasitaria del agujero aumentará exponencialmente. A través del análisis anterior de las características parasitarias del agujero, podemos ver que en el diseño de PCB de alta velocidad, el agujero aparentemente simple a menudo tiene un gran impacto negativo en el diseño del circuito. Para reducir los efectos adversos causados por el efecto parasitario del agujero, los siguientes seis puntos deben hacerse en el diseño en la medida de lo posible. 1. elija un tamaño razonable teniendo en cuenta el costo y la calidad de la señal. Si es necesario, se puede considerar el uso de diferentes tamaños de agujeros. Por ejemplo, para la fuente de alimentación o el agujero de tierra, se puede considerar el uso de un tamaño más grande para reducir la resistencia; Para el cableado de señales, se pueden usar agujeros más pequeños. Por supuesto, a medida que se reduzca el tamaño del agujero, el costo correspondiente también aumentará. 2. el uso de PCB más delgados favorece la reducción de dos parámetros parasitarios a través del agujero. 3. el cableado de la señal en el PCB no debe cambiarse en la medida de lo posible, lo que significa que los agujeros innecesarios no deben usarse en la medida de lo posible. 4. la fuente de alimentación y el pin de tierra deben perforarse cerca, y el cable entre el agujero y el pin debe ser lo más corto posible. Se considera perforar varios agujeros en paralelo para reducir la inducción equivalente. 5. coloque algunos agujeros a través de tierra cerca del agujero a través de la conversión de la capa de señal para proporcionar el circuito más cercano a la señal. Incluso puede colocar algunos agujeros de tierra redundantes en el pcb. 6. para los PCB de alta densidad y alta velocidad, se puede considerar el uso de microporos.
