这样PCB过孔的寄生电感就会成倍增加

 公司相册     |      2021-05-28 02:08

  什么是寄生电感

  寄生电感一半是在PCB过孔设计所要思量的。

  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减弱旁路电容的孝敬,削弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简朴地计较一个过孔近似的寄生电感。

  L=5.08h[ln(4h/d)+1]个中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。仍然回收上面的例子,可以计较出过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。假如信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗巨细为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不可以或许被忽略,出格要留意,旁路电容在毗连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。

什么是寄生电感_PCB寄生电容和电感计较

  PCB过孔的寄生电容和电感的计较

  PCB过孔自己存在着寄生电容,如果PCB过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,PCB过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,基板材介电常数为ε,则PCB过孔的寄生电容数值近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1) PCB过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是耽误了信号的上升时间,冰球突破,低落了电路的速度尤其在高频电路中影响更为严重。

  举例,对付一块厚度为50Mil的PCB,假如利用的PCB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PCB过孔的寄生电容大抵是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF

  这部门电容引起的上升时间变革量大抵为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps

  从这些数值可以看出,尽量单个PCB过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明明,可是假如走线中多次利用PCB过孔举办层间的切换,就会用到多个PCB过孔,设计时就要慎重思量。实际设计中可以通过增大PCB过孔和铺铜区的间隔(Anti-pad)可能减小焊盘的直径来减小寄生电容。

  PCB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,PCB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减弱旁路电容的孝敬,削弱整个电源系统的滤波效用。

  我们可以用下面的履历公式来简朴地计较一个PCB过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]

  个中L指PCB过孔的电感,h是PCB过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,PCB过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是PCB过孔的长度。仍然回收上面的例子,可以计较出PCB过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH

  假如信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗巨细为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不可以或许被忽略,出格要留意,旁路电容在毗连电源层和地层的时候需要通过两个PCB过孔,这样PCB过孔的寄生电感就会成倍增加。