Teknik PCB - Kapensiensi parasitik dan induktan botol dan bagaimana menggunakan botol

Kapensiensi parasitik dan induktan botol dan bagaimana menggunakan botol

Melalui dirinya sendiri mempunyai kapasitas parasit tersesat. Jika diketahui bahawa diameter topeng solder pada lapisan tanah melalui adalah D2, diameter pad melalui adalah D1, tebal PCB adalah T, dan konstan dielektrik bagi substrat papan PCB adalah ε, Kekuatan parasitik melalui adalah kira-kira C=1.41εTD1/(D2-D1)Kesan utama kapasitas parasitik melalui lubang pada sirkuit adalah untuk memperpanjang masa naik isyarat dan mengurangkan kelajuan sirkuit. Contohnya, untuk PCB dengan tebal 50 mils, jika diameter pad melalui ialah 20 mils (diameter pengeboran ialah 10 mils) dan diameter topeng askar ialah 40 mils, kapasitas parasit vias boleh diharapkan dengan formula di atas forC=1.41*4.4*0.050*0.020*/(0.040-0.020)â™0.31pF

Perubahan masa naik disebabkan oleh bahagian ini kapasitas adalah kira-kira T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05psIa boleh dilihat dari nilai-nilai ini yang walaupun kesan memperlambat pinggir naik disebabkan oleh kapasitas parasit satu melalui tidak terlalu jelas, jika melalui digunakan berbilang kali dalam kawat untuk menukar antara lapisan, vias berbilang akan digunakan. Pertimbangkan dengan berhati-hati bila merancang. Dalam rancangan sebenar, kapasitas parasit boleh dikurangkan dengan meningkatkan jarak antara melalui dan kawasan tertutup tembaga (Anti-pad) atau mengurangkan diameter plat. Laluan mempunyai kapasitas parasit dan induksi parasit. Dalam rancangan sirkuit digital kelajuan tinggi, kerosakan disebabkan oleh induksi parasit vias sering lebih besar daripada kesan kapasitasi parasit. Induktansi seri parasitik akan lemahkan kontribusi kondensator bypass dan lemahkan kesan penapisan seluruh sistem kuasa. Formula empirik berikut boleh digunakan untuk menghitung induksi parasit melalui:L=5.08h[1n(4h/d)+1] di mana L ialah panjang lubang melalui, h ialah panjang lubang melalui, dan d ialah diameter lubang tengah. Ia boleh dilihat dari formula bahawa diameter melalui mempunyai kesan kecil pada induktan, dan kesan terbesar pada induktan adalah panjang melalui. Masih menggunakan contoh di atas, induktansi laluan boleh dihitung sebagai L=5.08*0.050*[1n(4*0.050/0.010)+1]â™1.015nH Jika masa naik isyarat adalah 1ns, maka impedance yang sama adalah XL=ϙL/T10-90â™3.19Ω. Impedansi tersebut tidak boleh lagi diabaikan apabila ada arus frekuensi tinggi berlalu.

Perhatian: Kondensator bypass perlu melewati dua vial apabila menyambung pesawat kuasa dan pesawat tanah, sehingga induktan parasit vial akan meningkat secara eksponensial. Melalui analisis atas ciri-ciri parasit vias, ia boleh dilihat bahawa dalam rancangan PCB kelajuan tinggi, tampaknya vias sederhana sering membawa kesan negatif besar kepada rancangan sirkuit. Untuk mengurangi kesan negatif yang disebabkan oleh kesan parasit vias, 6 titik berikut perlu dilakukan sebanyak mungkin dalam rancangan. 1. Mengingat kualiti biaya dan isyarat, pilih saiz yang masuk akal melalui. Jika perlu, pertimbangkan menggunakan kunci saiz yang berbeza. Contohnya, untuk saluran kuasa atau tanah, anda boleh pertimbangkan menggunakan saiz yang lebih besar untuk mengurangi impedance; untuk wayar isyarat, anda boleh guna laluan yang lebih kecil. Sudah tentu, kerana saiz laluan dikurangi, biaya yang sepadan juga akan meningkat. 2. Penggunaan PCB yang lebih ringan adalah berguna untuk mengurangi dua parameter parasit melalui. 3. Kawalan isyarat pada PCB tidak patut diubah sebanyak mungkin, yang bermakna bahawa vial tidak perlu digunakan sebanyak mungkin. 4. Kekuatan dan pins tanah perlu dibuang dekat, dan memimpin antara melalui dan pin seharusnya sebagai pendek yang mungkin. Pertimbangkan pengeboran vial berbilang secara selari untuk mengurangi induksi yang sama. 5. Letakkan beberapa kunci mendarat dekat kunci pemindahan lapisan isyarat untuk menyediakan loop terdekat untuk isyarat. Anda bahkan boleh meletakkan beberapa vial tanah yang berlebihan pada PCB. 6. Untuk PCB kelajuan tinggi, anda boleh pertimbangkan menggunakan vial mikro.