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

Vias bermain peran penting dalam rancangan Bord Circuit Cetak, bagaimanapun, kapasitas parasit dan induktan parasit yang menyertai mereka menghasilkan cabaran potensi yang boleh mempengaruhi secara signifikan prestasi umum sirkuit. Terutama dalam rancangan sirkuit kelajuan tinggi, kesan parasit ini tidak patut dianggap rendah kerana ia boleh menyebabkan peningkatan keterlambatan penghantaran isyarat dan kerosakan kualiti isyarat yang signifikan.

Karakteristik parasitik vias terutamanya termasuk kapasitas parasitik dan induktan parasitik. Kapensiti parasitik melalui adalah kapasitasi antara melalui dan tanah sekeliling, yang mungkin tidak signifikan pada frekuensi relatif rendah, tetapi tidak patut dianggap rendah untuk sirkuit kelajuan tinggi. Selain itu, induksi parasit terutamanya berasal dari struktur dan bentangan vias, terutama dalam kes garis isyarat panjang, kesan induksi parasit akan lebih jelas.

Dalam rancangan sirkuit kelajuan tinggi, kapasitasi parasitik dan induktansi parasitik vias mempengaruhi secara signifikan prestasi penghantaran isyarat. Kapensitasi parasitik terutamanya membawa kepada masa meningkat isyarat yang lebih panjang, yang mengurangkan kelajuan operasi sirkuit, sementara induktansi parasitik mungkin melemahkan efektif sirkuit bypass, mempengaruhi lebih lanjut fungsi penapisan sistem kuasa.

Kesan utama yang keberadaan kapasitas parasit dalam lubang berlebihan boleh mempunyai pada sirkuit adalah untuk memperpanjang masa naik isyarat, mengurangkan kelajuan sirkuit. Dalam sirkuit digital kelajuan tinggi, keterlaluan ini lebih kuat semasa frekuensi isyarat meningkat (di atas 1 GHz), sehingga mempengaruhi prestasi sirkuit keseluruhan. Kapensitasi parasitik yang berlebihan lebih daripada karakteristik elektrik sederhana; kehadirannya menyebabkan isyarat tertunda sebelum ia mencapai komponen sasaran, dan oleh itu memerlukan perhatian khusus dari perancang.

Induktan parasit sering dianggap mempunyai kesan yang lebih serius pada litar daripada kapasitas parasit. Induktan parasitik dalam overbore boleh melemahkan kondensator bypass dan mengurangkan keuntungan penapisan seluruh sistem kuasa. Induktan ini boleh menyebabkan gangguan fasa dan degradasi amplitud isyarat, terutama pada transmisi isyarat kelajuan tinggi. Perlu dipertimbangkan dengan hati-hati panjang dan struktur kunci untuk mengurangi kesan negatif dari induksi parasit.

Menurut hasil ujian, isyarat ditunda dengan signifikan apabila melewati kedua-dua vias dan kes tidak-vias. Contohnya, masa yang diperlukan untuk isyarat untuk perjalanan ke titik ujian berikutnya adalah 458 ps dalam kes tiada vias, dibandingkan dengan 480 ps dengan vias,lambat 22 ps, yang merupakan indikasi langsung kesan parasit vias. Variasi masa naik disebabkan oleh kapasitasi parasit vias telah dikwantifikasikan, menyarankan bahawa desainer perlu mengawalnya dan optimumkannya dalam bentangan PCB kelajuan tinggi.

Kapensiensi parasitik dan induktan vias adalah faktor kritik yang tidak dapat diabaikan dalam rancangan sirkuit kelajuan tinggi. Rancangan dan bentangan yang betul boleh meningkatkan kualiti isyarat secara signifikan dan memastikan operasi sirkuit stabil. Dalam proses rancangan masa depan, penting untuk terus mempelajari kesan parameter parasit ini dan tindakan lawan optimasi mereka dalam kedalaman, untuk terus meningkatkan kemampuan keseluruhan rancangan PCB kelajuan tinggi.