过孔的寄生电容

作者&投稿:阮菊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
过孔的寄生电容和电感及如何使用过孔(针对高速电路设计)~

举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用的过孔焊盘直径为20Mil(钻孔直径为10Mils),阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF 这部分电容引起的上升时间变化量大致为: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps 从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,就会用到多个过孔,设计时就要慎重考虑。实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离(Anti-pad)或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。 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。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感: L=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。 二、如何使用过孔 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: 1.从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。必要时可以考虑使用不同尺寸的过孔,比如对于电源或地线的过孔,可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗,而对于信号走线,则可以使用较小的过孔。当然随着过孔尺寸减小,相应的成本也会增加。 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。 4.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。可以考虑并联打多个过孔,以减少等效电感。 5.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板上放置一些多余的接地过孔。

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。

孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:
C=1.41εTD1/(D2-D1)
过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。




有谁知道电容器的杂散电感和寄生电感的区别?
上述这些电容通常叫做分布电容,虽然它的数值很小,但有时却会给传输线路或仪器设备的正常工作带来干扰。寄生的含义就是本来没有在那个地方设计电容,但由于布线构之间总是有互容,互感就好像是寄生在布线之间的一样,所以叫寄生电容。寄生电容一般是指电感,电阻,芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性...

什么叫寄生电路?
所谓寄生效应就是那些溜进你的PCB并在电路中大施破坏、令人头痛、原因不明的小故障。它们就是渗入高速电路中隐藏的寄生电容和寄生电感。其中包括由封装引脚和印制线过长形成的寄生电感;焊盘到地、焊盘到电源平面和焊盘到印制线之间形成的寄生电容;通孔之间的相互影响,以及许多其它可能的寄生效应 ...

请讲一下电容、电感的工作原理
必须有电容和电感同时存在于电路中.在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的.在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求.高Q电路具有尖锐的谐振峰值.窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小.稳定...

什么是引线电容
引线电容就是电容有两个引出线,使用时将引出线插到线路板的孔里焊接。与贴片式电容的区别是:贴片式电热本身不带引线,直接贴装到线路板上。注意引线长的是正极,千万别接反,否则会爆炸.

电容,电感工作特性?
电容工作特性:电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中...

PCB布线的常见规则
比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。 二、过孔的寄生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于: C=1.41εTD1\/...

射频电路板为什么打很多孔?打孔的距离怎么计算的?
因为如果打孔距离过大的话,由于传输线效应存在,上下板有些地方电位差会不一样,在此处会形成一破洞,杂讯电磁波会自由进出。在传输线周围铺铜是为了保护其不受电磁波干扰同时避免其辐射电磁波。注意铺的铜不能太靠近传输线,防止产生寄生电容,以至传输线的特性阻抗下降(通常间距为介质板厚度的2倍,...

电容的作用是什么?
根据电容的种类不同,电容的作用不同:1、旁路 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。2、去耦 去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。3、滤波 由于电容的...

0r电阻作用
2、可以作为飞线,如果某段线路不用,直接不贴该电阻即可(不影响外观)、巧妙避免十字交叉布线、消除高频电路设计中的过孔电感、电容(0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面,因为要挖孔)。3、当做测量电流的预留接口,测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0R电阻,接上电流表,这样方便...

PCB画4层板的时候要是空间大的话是不是只用通孔就行了
如果你为了节省成本,且系统速度不高,基本没有问题。毕竟大多多层板都用在高速系统,对EMC要求较高,盲孔相对过孔来讲 其阻抗及寄生电容、电感都会小些。看看你系统有没有以太网、高速AD 等高速电路(50MHZ以上),若速度很低 问题可行。

泰宁县13840541757: 过孔的寄生电容 -
良芸复方: 孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长...

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泰宁县13840541757: VIA的寄生电容
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泰宁县13840541757: pcb上的过孔寄生电感对什么有影响 -
良芸复方: 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.

泰宁县13840541757: 什么是寄生电容? -
良芸复方: 寄生电容(parasitic capacitance),也称为杂散电容,是电路中电子元件之间或电路模块之间,由于相互靠近所形成的电容,寄生电容是寄生元件,多半是不可避免的,同时经常是设计时不希望得到的电容特性.寄生电容常常也会造成杂散振...

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良芸复方: 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...

泰宁县13840541757: 有谁知道电容器的杂散电感和寄生电感的区别? -
良芸复方: 最佳答案检举 分布电容:必须注意到的是,不只是电容器中才具有电容,实际上两导体之间都存在电容.例如,两根传输线之间,每跟传输线与大地之间,都是被空气介质隔开的,所以,也都存在着电容.一般情况下,这个电容值很小,它的作...

泰宁县13840541757: 什么是PCB过孔设计 -
良芸复方: 1、过孔是印制电路板(PCB)设计的一部分,过孔的作用是将电气相连、固定和元件定位.一个过孔由三部分组成:孔、孔周围的焊盘区、POWER层隔离区.过孔的制作:在过孔的孔壁圆柱面上镀一层金属,用于联通中间各层的铜箔,过孔...

泰宁县13840541757: 什么是寄生电容?
良芸复方: 楼上同志错也!!寄生电容本身不是电容,根据电容的原理我们可以知道,电容是由两个极板和绝缘介质构成的,那么寄生电容是无法避免的.比如一个电路有很多电线,电线与电线之间形成的电容叫做寄生电容.寄生电容一般在高频电路中会对电路造成很大影响,所以电路在布线的时候要特殊考虑.

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