当前位置:首页 > 公众号精选 > 小白白学电子
[导读]在高速或高频电路板中,PCB中的寄生效应非常明显,这些寄生电容和寄生电感会引起串扰、EMI、信号完整性等问题。在处理高频、高速和混合信号PCB时,需要做一些特殊处理,以减小寄生效应对信号的影响。

在高速或高频电路板中,PCB中的寄生效应非常明显,这些寄生电容和寄生电感会引起串扰、EMI、信号完整性等问题。在处理高频、高速和混合信号PCB时,需要做一些特殊处理,以减小寄生效应对信号的影响。

为了减小寄生电容和电感的影响,我们需要知道它们是怎么产生的,才能对症下药。本节我们先来了解如何计算PCB的寄生电容和寄生电感,然后讨论如何减小它们的影响。


PCB上的导体一般有走线和过孔(焊盘、覆铜等都可以等效为走线),二者的结构完全不同,所以我们在讨论寄生效应时,需要把这两种结构分别分析。


1)寄生电容

信号线/焊盘的寄生电容:

我们知道,平板电容器的电容计算公式为:C=ε0*S/d;其中ε0是介电常数,S是相对的两个平板的面积,d是两个平板的距离。可以知道,在介电常数一定的情况下,正对的面积S越大、距离d越小,则电容越大。

由于在PCB的同一层上,信号线与信号线之间等效的正对面积很小,距离相对于相邻层之间的间距也很大,所以,同一层内的走线之间的寄生电容认为很小可以忽略;把走线覆盖的面积当作平板电容器的面积,相邻层的间距作为平板电容器的间距,忽略掉其他因素引起的小电容,寄生电容的产生就可以简化为平板电容器的电容。

可以如下图计算:(A为面积、d为与相邻参考层的间距,例子中K=4.7是把PCB板材的介电常数考虑进去了)


从这个计算公式可以看出,如果想要减小信号线、焊盘的寄生电容,在设计PCB时,一是要减小铜皮覆盖的总面积;二是要增加层间距(在实际操作时,可以选用层间距大的PCB层叠结构,或者挖空相邻层的参考面)


过孔的寄生电容:

过孔的寄生电容,不能等效成平板电容器,一般用以下公式计算:

(其中D1为过孔的外径、D2为过孔周围铜皮挖空部分的圆直径、T为PCB厚度、εr为板材的相对磁导率)

从以上计算公式可以看出,要想减小过孔的寄生电容,需要使用小孔径的过孔、加大过孔和铜皮的间距、选用更薄的PCB板材。


2)寄生电感

信号线/焊盘的寄生电感

计算方法如下:(W是线宽、L是线长,H是铜厚)

这个公式看起来比较复杂,实际上,对寄生电感影响最大的是线长L,将L的长度缩短是减小信号线寄生电感的最有效方法。


过孔的寄生电感:

计算方法如下:(h是板厚、D是过孔直径)

从公式上可以看出,要减小过孔的寄生电感,需要减小板厚、增大过孔直径。


好了,本节的内容就分享到这了。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭