PCB 기술 - PCB 복사판 구멍 통과 기생 특성

PCB 복사판의 오버홀은 전송선에서 불연속적인 브레이크로 나타나 신호 반사를 일으킨다.일반적으로 오버홀 임피던스는 전송선의 임피던스보다 약 12% 낮습니다.예를 들어, 50옴 전송선의 임피던스는 구멍을 통과할 때 6옴 감소합니다 (구체적으로 구멍의 크기 및 두께와 관련이 있으며 절대 감소는 아닙니다).그러나 통과 구멍의 불연속 임피던스로 인한 반사는 실제로 매우 작습니다.반사 계수는 (44-50) / (44+50) = 0.06에 불과합니다.구멍을 뚫어 생긴 문제는 기생용량과 전감에 더 많이 집중된다.영향

구멍을 통과하는 자체는 기생 잡산 용량을 가지고 있다.알려진 구멍의 접지층에 있는 용접 마스크의 지름이 D2, 구멍 통과 용접 디스크의 지름이 D1, PCB 보드의 두께가 T이고 보드 기판의 개전 상수는 다음과 같습니다.

구멍을 통과하는 기생용량은 C=1.41μ구멍을 통과하는 잡산용량이 회로에 미치는 주요 영향은 신호의 상승 시간을 연장하고 회로의 속도를 낮추는 것과 유사하다.예를 들어, 두께가 50Mil인 PCB의 경우 오버홀 용접판의 지름이 20Mil(구멍의 지름은 10Mil)이고 용접재 마스크의 지름이 40Mil이면 위의 공식을 통해 구멍과 비슷할 수 있습니다. 기생 용량은 다음과 같습니다.

이 부분의 용량으로 인한 상승 시간 변화는 대체로 다음과 같다.

이러한 값에서 볼 수 있듯이, 단일 구멍을 통과하는 기생 용량으로 인한 상승 지연의 영향은 그다지 뚜렷하지 않지만, 흔적선에서 구멍을 여러 번 사용하여 층 사이를 전환하면 여러 구멍이 사용됩니다.설계는 반드시 자세하게 고려해야 한다.실제 설계에서는 오버홀과 구리 영역 (백 용접 디스크) 사이의 거리를 늘리거나 용접 디스크의 지름을 줄여 기생 용량을 줄일 수 있습니다.

구멍을 통과하면 기생용량과 기생전감이 존재한다.고속 디지털 PCB 회로의 설계에서 구멍을 통과하는 기생 전기 감각으로 인한 손상은 종종 기생 용량의 영향보다 크다.그 기생 직렬 전감은 바이패스 콘덴서의 기여를 약화시키고 전체 전력 시스템의 필터 효과를 약화시킨다.우리는 다음과 같은 경험 공식을 사용하여 구멍의 기생 감각을 간단하게 계산할 수 있습니다.

여기서 L은 오버홀의 감전이고 h는 오버홀의 길이이며 d는 중심 구멍의 지름입니다.공식에서 볼 수 있듯이 구멍을 통과하는 지름은 전감에 대한 영향이 비교적 적지만 구멍을 통과하는 길이는 전감에 대한 영향력이 가장 크다.위 예제에서는 구멍을 통과하는 감전을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

신호의 상승 시간이 1ns이면 동등한 임피던스는 XL=ÍL/T10-90=3.19입니다. 고주파 전류가 통과할 때 이 임피던스는 더 이상 무시할 수 없습니다. 특히 전원 평면과 접지 평면을 연결할 때 바이패스 콘덴서는 두 개의 구멍을 통과해야 합니다.구멍을 통과하는 기생 전감을 기하급수적으로 증가시킬 것이다.

이상의 과공 기생 특성에 대한 분석을 통해 알 수 있듯이, 고속 PCB 설계에서 간단해 보이는 과공은 종종 회로 설계에 큰 부정적인 영향을 미친다.오버홀 기생 효과로 인한 악영향을 줄이기 위해 설계에서 다음 사항을 수행할 수 있습니다.

· 원가와 신호 품질을 고려하여 사이즈를 통해 합리적인 사이즈를 선택한다.필요한 경우 다른 치수의 오버홀을 사용할 수 있습니다.예를 들어, 전원 공급 장치나 접지 오버홀의 경우 임피던스를 낮추기 위해 더 큰 크기를 사용하는 것을 고려할 수 있으며, 신호 흔적선의 경우 더 작은 오버홀을 사용할 수 있습니다.물론 오버홀 크기가 줄어들면 그에 따른 비용도 증가합니다.

· 위에서 논의한 두 공식은 더 얇은 PCB를 사용하면 구멍을 통과하는 두 기생 매개변수를 줄이는 데 도움이 된다는 결론을 내릴 수 있다.

· PCB 보드의 신호 흔적선은 가능한 한 많이 변경되어서는 안 되며, 이는 불필요한 오버홀을 가능한 한 많이 사용해서는 안 된다는 것을 의미한다.

· 전원 공급 장치 및 접지의 핀은 근처에 구멍을 뚫어야 하며, 오버홀과 핀 사이의 컨덕터는 가능한 한 짧아야 합니다.여러 개의 오버홀을 동시에 재생하여 동등한 전기 감각을 줄이는 것이 좋습니다.