Технология PCB - Паразитическая емкость и индуктивность перфорации и как использовать перфорацию

Переперфорации играют важную роль в проектировании печатных плат, однако паразитные емкости и паразитная индуктивность, которые они сопровождают, представляют собой потенциальную проблему, которая может значительно повлиять на общую производительность схемы. Эти паразитические эффекты не следует недооценивать, особенно при проектировании высокоскоростных схем, поскольку они приводят к увеличению задержки передачи сигнала и значительному снижению качества сигнала.

Паразитические свойства отверстия в основном включают паразитную емкость и паразитную индуктивность. Паразитическая емкость сквозного отверстия - это емкость между сквозным отверстием и окружающим заземлением, которая может быть незначительной на относительно низких частотах, но не должна недооцениваться для высокоскоростных схем. Кроме того, паразитная индуктивность в основном исходит из структуры и компоновки сквозных отверстий, особенно если сигнальная линия длиннее, влияние паразитной индуктивности будет более очевидным.

При проектировании высокоскоростных схем паразитная емкость и паразитная индуктивность сквозного отверстия значительно влияют на производительность передачи сигнала. Паразитная емкость в основном приводит к более длительному времени подъема сигнала, снижая скорость работы схемы, в то время как паразитная индуктивность может ослабить эффективность шунтирующей схемы и еще больше повлиять на фильтрующую функцию энергосистемы.

Существование паразитных конденсаторов в перфорации оказывает основное влияние на цепь, увеличивая время подъема сигнала и уменьшая скорость цепи. В высокоскоростных цифровых схемах эта задержка становится более выраженной по мере увеличения частоты сигнала (выше 1 ГГц), что влияет на общую производительность схемы. Паразитическая емкость перфорации - это не просто электрическая характеристика; Его присутствие приводит к задержке сигнала до достижения целевого компонента, что требует особого внимания дизайнера.

Считается, что паразитная индуктивность оказывает более серьезное влияние на цепь, чем паразитная емкость. Паразитическая индуктивность в перфорации ослабляет шунтирующий конденсатор и снижает эффективность фильтрации всей энергосистемы. Эта индуктивность может привести к фазовым помехам и снижению амплитуды сигнала, особенно при высокоскоростной передаче сигнала. Необходимо тщательно рассмотреть длину и структуру отверстия, чтобы уменьшить негативное влияние паразитной индуктивности.

Согласно результатам испытаний, сигналы значительно задерживаются как при прохождении сквозных отверстий, так и без них. Например, при отсутствии сквозного отверстия время, необходимое для передачи сигнала к следующей испытательной точке, составляет 458 ps, в то время как время прохождения через отверстие составляет 480 ps с задержкой 22 ps, что напрямую указывает на паразитический эффект сквозного отверстия. Изменение времени подъема, вызванное сквозной конденсаторной паразитарной емкостью, было количественно определено, что указывает на то, что разработчикам необходимо контролировать и оптимизировать его в высокоскоростной компоновке PCB.

Паразитическая емкость и индуктивность перфорации являются ключевыми факторами, которые нельзя игнорировать при проектировании высокоскоростных схем. Правильная конструкция и компоновка могут значительно улучшить качество сигнала и обеспечить стабильную работу схемы. В процессе проектирования в будущем важно продолжать углубленное изучение влияния этих паразитических параметров и их оптимизации, чтобы постоянно улучшать общую способность высокоскоростного проектирования PCB.