PROTEL--------初学者技术大全(四)

xizhixun

三、过孔的寄生电感
5 x6 n1 @6 _. s. ~3 T2 y9 p同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感：
4 Q7 q% u7 @4 x/ z# |: KL=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的寄生电感就会成倍增加。
* T. S5 g) d% ~四、高速PCB中的过孔设计
& `6 O* W/ U* \! \7 c1 ?5 D通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可以看到，在高速PCB设计中，看似简单的过
& t; u0 U$ `! y# D2 q孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到：
) d1 ^7 D) l9 {+ G7 i. Q" O3 k/ J1、从成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内
9 K& @$ `- J5 K5 Z9 p存模块PCB设计来说，选用10/20Mil（钻孔/焊盘）的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使用8/18Mil的过孔。目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了。对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。
2、上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄
2 Y: p& ^( G+ t) V7 O8 X2 G生参数。
3、PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
- p* v: F8 @3 e5 ~. A3 f4、电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，因为它们会
导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗。
& O- A0 q/ A7 W9 k; M5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当然，在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况，也有的时候，我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。特别是在过孔密度非常大的情况下，可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽，解决这样的问题除了移动过孔的位置，我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

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