PCB科技 - 過孔的寄生電容和電感以及如何使用過孔

過孔在印刷電路板的設計中起著重要作用，然而，它們伴隨的寄生電容和寄生電感構成了一個潜在的挑戰，可能會顯著影響電路的整體效能。 特別是在高速電路設計中，這些寄生效應不應被低估，因為它們會導致訊號傳輸延遲新增和訊號質量顯著下降。

通孔的寄生特性主要包括寄生電容和寄生電感。 通孔的寄生電容是通孔和周圍接地之間的電容，在相對較低的頻率下可能不顯著，但對於高速電路來說不應低估。 此外，寄生電感主要來源於通孔的結構和佈局，特別是在訊號線較長的情况下，寄生電感的影響會更加明顯。

在高速電路設計中，通孔的寄生電容和寄生電感顯著影響訊號傳輸效能。 寄生電容主要導致訊號上升時間較長，降低了電路的運行速度，而寄生電感可能會削弱旁路電路的有效性，進一步影響電力系統的濾波功能。

過孔中寄生電容的存在對電路的主要影響是延長訊號的上升時間，降低電路的速度。 在高速數位電路中，隨著訊號頻率的升高（高於1 GHz），這種延遲更加明顯，從而影響整體電路效能。 過孔的寄生電容不僅僅是一個簡單的電特性； 它的存在導致訊號在到達目標分量之前延遲，囙此需要設計者特別注意。

寄生電感通常被認為對電路的影響比寄生電容更嚴重。 過孔中的寄生電感會削弱旁路電容器，降低整個電力系統的濾波效益。 這種電感會導致訊號的相位干擾和幅度下降，特別是在高速訊號傳輸時。 需要仔細考慮通孔的長度和結構，以减少寄生電感的負面影響。

根據測試結果，訊號在通過通孔和無通孔的情况下都會顯著延遲。 例如，在沒有通孔的情况下，訊號傳輸到下一個測試點所需的時間為458 ps，而有通孔的時間為480 ps，延遲為22 ps，這直接表明了通孔的寄生效應。 通孔寄生電容引起的上升時間變化已被量化，這表明設計人員需要在高速PCB佈局中控制和優化它。

過孔的寄生電容和電感是高速電路設計中不可忽視的關鍵因素。 正確的設計和佈局可以顯著提高訊號質量，確保電路穩定運行。 在未來的設計過程中，重要的是繼續深入研究這些寄生參數的影響及其優化對策，以不斷提高高速PCB設計的整體能力。