PCB过孔的寄生电容和电感

合集下载

PCB过孔的寄生电容和电感

PCB过孔‎的寄生电容‎和电感的计‎算和使用一、PCB过孔‎的寄生电容‎和电感的计‎算PCB过孔‎本身存在着‎寄生电容，假如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‎响是延长了‎信号的上升‎时间，降低了电路‎的速度尤其‎在高频电路‎中影响更为‎严重。

举例，对于一块厚‎度为50M‎i l的PC‎B，如果使用的‎P CB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P‎C B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PCB过‎孔进行层间‎的切换，就会用到多‎个PCB过‎孔，设计时就要‎慎重考虑。

实际设计中‎可以通过增‎大PCB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。

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‎P CB过孔‎近似的寄生‎电感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指P‎C B过孔的‎电感，h是PCB‎过孔的长度‎，d是中心钻‎孔的直径。

过孔的寄生电容和电感--B

過孔的寄生電容和電感admin @ 2014-03-26 , reply:0 Tags:一、過孔的寄生電容和電感過孔本身存在著寄生的雜散電容，如果已知過孔在鋪地層上的阻焊區直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數為ε則過孔的寄生電容大小近似於：C=1.41ε過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度。

舉例來說，對於一塊厚度為50Mil的PCB板，如果使用的過孔焊盤直徑為20Mil（鑽孔直徑為10Mils），阻焊區直徑為40Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF這部分電容引起的上升時間變化量大致為：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps從這些數值可以看出，儘管單個過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯，但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換，就會用到多個過孔，設計時就要慎重考慮。

實際設計中可以通過增大過孔和鋪銅區的距離（Anti-pad）或者減小焊盤的直徑來減小寄生電容。

過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感，在高速數字電路的設計中，過孔的寄生電感帶來的危用。

我們可以用下面的經驗公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鑽孔的直徑。

從式中可以看出，過孔的直徑對電感L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH如果信號的上升時間是1ns，那麼其等效阻抗大小為：XL=πL/T10-90=3.19Ω電流的通過已經不能夠被忽略，特別要注意，旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔，這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。

二、如何使用過孔通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。

寄生电容和寄生电感

面。
对于地的层数要考虑： • 元件面下面（第2层或倒数第2层）有相对完整的地平面。 • 高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面。 • 关键电源应与其对应地平面相邻。从屏蔽的角度考虑，地平面一般均作了接地处理，并作为基准电平参考点，其屏蔽效果远远优于电源平面。因此，在选择参考平面时，应优选地平面。
例２
图１
如图1所示，我们采用上述分割方法，而且信号线跨越了两个地之间的间隙，在这种情况下当把分割地在电源处连接在一起时，将形成一个非常大的电流环路。流经大环路的高频电流会产生辐射和很高的地电感，如果流过大环路的是低电平模拟电流，该电流很容易受到外部信干扰。另外，模拟地和数字地通过一根长导线连接在一起会构成偶极天线。
图２
方法一：如果必须对地线层进行分割，而且必须通过分割之间的间隙布线，可以先在被分割的地之间进行单点连接，形成两个地之间的连接桥，然后通过该连接桥布线。这样，在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流回流路径，从而使形成的环路面积很小。如图２所示。
方法二：采用光隔离器件或变压器也能实现信号跨越分割间隙。对于前者，跨越分割间隙的是光信号；对于后者，跨越分割间隙的是磁场。
点接地法。
（２）尽量加粗接地线
若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。（一般情况下，地线宽度＞电源线宽度＞信号线宽度）（３）地线与电源线应配合布置，彼此尽量靠近和平行
４．去耦或旁路电容配置
在电路板上加旁路或去耦电容，以及这些电容在板上的位置，对于数字和模拟设计来说都属于常识。（作用不同，但用法一致。）其配置规则如下：（１）电源输入端跨接一个10～100uF的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。（２）为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时，可每4～10个芯片配置一个1～10uF钽电解电容器。

寄生电容电感电阻-概述说明以及解释

寄生电容电感电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述寄生电容、电感和电阻是电路中常见的元件，它们在电子设备和电路中起着重要的作用。

在实际的电路设计和应用中，我们经常会遇到这些寄生元件的存在，它们虽然不是设计时的主要元件，但却会对电路的性能和稳定性产生一定的影响。

寄生电容指的是电容器的容量存在于电路中的其他不相关元件之间，如电路板中的导线之间或电路元件之间的绝缘介质。

这些寄生电容会对电路的频率特性、干扰抗性以及能耗等方面产生影响。

而寄生电感则是指电阻线圈的电感性质存在于电路中的其他元件之间，如电路导线本身或电路中的线圈元件。

寄生电感会对电路的频率响应、电磁干扰以及传输效率等方面产生影响。

寄生电阻则是指电路中电路元件或导线的电阻特性对电路性能产生的影响。

这些寄生元件的存在使得实际电路的性能与理论设计存在一定的差别。

因此，在电路设计中，为了更准确地预测电路的行为和性能，必须考虑和计算这些寄生元件的影响。

在实际应用中，我们需要通过一系列的测试和测量来确定电路中这些寄生元件的值，并将其纳入到电路设计和分析中。

本文将着重介绍寄生电容、电感和电阻的概念，探讨它们的影响因素和作用机制，并分析其在实际应用中的应用场景和未来的发展展望。

通过深入理解和认识这些寄生元件，我们能够更好地设计和优化电子电路，提高电路的性能和可靠性。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构部分应该明确说明本文的章节组成和内容安排。

本文将围绕寄生电容、寄生电感和寄生电阻展开详细介绍和分析。

第一大纲部分介绍文章的引言部分，包括概述、文章结构和目的。

第二正文部分将分为三个小节：2.1 寄生电容的概念，2.2 寄生电感的概念，2.3 寄生电阻的概念。

在这些小节中，将详细介绍每个概念的定义、原理和特点，并探讨它们在电路中的作用和影响。

第三结论部分将总结影响因素，并分析寄生电容、寄生电感和寄生电阻在不同应用场景下的具体应用和局限性。

过孔的寄生电容

过孔的寄生电容过孔的寄生电容是电路设计中一个非常重要的概念。

在PCB （Printed Circuit Board，印刷电路板）设计中，过孔是将不同层之间的信号连接起来的一种方法。

然而，由于过孔的结构特性，会使其具有一定的电容效应，从而对电路的性能产生一定的影响。

我们来了解一下什么是过孔。

过孔是指将电路板上的不同层之间通过孔洞连接起来的一种技术。

过孔通常由导电材料填充，以确保电流能够顺利通过。

在多层PCB设计中，过孔起到了信号传输的重要作用，可以连接不同层之间的信号线，实现信号的传输与交换。

然而，过孔的结构特性决定了它具有一定的电容效应。

过孔的两端分别位于不同的电路层，而这两个电路层之间的介质就构成了过孔的电容。

这个电容被称为过孔的寄生电容。

过孔的寄生电容对于高频信号的传输会产生一定的影响。

在高频电路中，信号的频率非常高，电流会在过孔中频繁地变化方向。

由于过孔的寄生电容存在，这种频繁的电流变化会使得电压在过孔上出现滞后，从而导致信号的失真。

因此，在高频电路设计中，需要对过孔的寄生电容进行合理的考虑和抑制。

为了降低过孔的寄生电容对电路性能的影响，可以采取一些措施。

首先，可以选择合适的过孔尺寸。

一般来说，过孔的直径越小，其寄生电容就越小。

因此，在设计中可以根据实际情况选择适当的过孔直径，以满足电路的要求。

可以采用分布式布线的方式来减小过孔的寄生电容。

分布式布线是指将信号线在PCB上均匀地分布，使得信号线与过孔之间的距离尽量相等。

这样可以减小过孔的寄生电容，提高信号的传输质量。

还可以采用盖孔（via stitching）的方法来降低过孔的寄生电容。

盖孔是指在过孔周围布置一圈导电材料，形成一个“盖子”，将过孔与周围层隔离开来。

这样可以有效地减小过孔的寄生电容，提高信号的传输性能。

总结起来，过孔的寄生电容是PCB设计中需要考虑的一个重要因素。

在高频电路设计中，过孔的寄生电容会对信号的传输产生影响，需要采取相应的措施进行抑制。

PCB过孔的寄生电容和电感

PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用一、PCB过孔的寄生电容和电感的计算PCB过孔本身存在着寄生电容，假如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延长了信号的上升时间，降低了电路的速度尤其在高频电路中影响更为严重。

举例，对于一块厚度为50Mil的PCB，如果使用的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PCB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PCB过孔进行层间的切换，就会用到多个PCB过孔，设计时就要慎重考虑。

实际设计中可以通过增大PCB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。

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PCB过孔近似的寄生电感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中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。

仍然采用上面的例子，可以计算出PCB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。

过孔的寄生电容和电感

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。
6．对于密度较高的高速PCB板，可以考虑使用微型过孔
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：
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。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。

过孔对pcb的影响

PCB过孔对信号传输的影响一．过孔的基本概念过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。

简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。

从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接；二是用作器件的固定或定位。

如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。

盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。

埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。

上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。

由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。

以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。

从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区。

这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如，如果一块正常的6层PCB 板的厚度（通孔深度）为50Mil，那么，一般条件下PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

随着激光钻孔技术的发展，钻孔的尺寸也可以越来越小，一般直径小于等于6Mils的过孔，我们就称为微孔。

寄生电容与寄生电感

寄生电容与寄生电感<寄生电容>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。

实际上，一个电阻等效于一个电容、一个电感和一个电阻的串连，在低频情况下表现不是很明显，而在高频情况下，等效值会增大，不能忽略。

在计算中我们要考虑进去。

ESL就是等效电感，ESR就是等效电阻。

不管是电阻，电容，电感，还是二极管，三极管，MOS管，还有IC，在高频的情况下我们都要考虑到它们的等效电容值，电感值。

学术解释1、另一方面传感器除有极板间电容外，极板与周围体（各种元件甚至人体）也产生电容联系，这种电容称为寄生电容。

它不但改变了电容传感器的电容量，而且由于传感器本身电容量很小，寄生电容极不稳定，这也导致传感器特性不稳定,对传感器产生严重干扰。

2、分布在导线之间、线圈与机壳之间以及某些元件之间的分布电容等,这些电容称为寄生电容，他们的数值虽小，但是却是引起干扰的重要原因。

应用动态读写存贮器（DRAM），以其速度快、集成度高、功耗小、价格低在微型计算机中得到极其广泛地使用。

但动态存储器同静态存储器有不同的工作原理。

它是靠内部寄生电容充放电来记忆信息，电容充有电荷为逻辑1，不充电为逻辑0。

实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。

为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。

它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。

只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。

PCB过孔全介绍

高速Ｐ中的过孔设计通过上面对过孔寄生特性的ＣＢ分析，可看到，在高速Ｐ设计中，看似简单的过孔往ＣＢ往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为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成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的．从过孔大小。比如对６０的内存模块Ｐ设计来说，选 —１层ＣＢ用１／０Ｉ￣ＦＬ焊盘）的过孔较好，对于一些高密度２Ｍｉ（￣ｆ／Ｏ的小尺寸的板子，也可以尝试使用８Ｍｉ门８ｌ孔。目前的过技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了。对于电源或地线的过７￣可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。ＬｌＪ２上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的．Ｐ板有利于减小过孔的两种寄生参数。ＣＢ３Ｐ板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量．ＣＢ不要使用不必要的过孔。
孔的电感为：Ｌ＝５．０．０８Ｘ０５０［１ｎ（４ ×
孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率（）孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，孔径。埋它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷

pcb过孔容抗 -回复

pcb过孔容抗-回复PCB（Printed Circuit Board）是印刷电路板的简称，过孔容抗是指PCB 过孔的特定参数。

在本文中，将逐步回答有关PCB过孔容抗的问题，并详细介绍其重要性和应用。

第一部分：什么是PCB过孔容抗PCB过孔容抗是指PCB板上的过孔的电容和电感特性。

在印刷电路板上，过孔用于连接不同层之间的电线或元件。

这些过孔可以承载电流，同时也会产生电感和电容效应。

因此，在设计和制造PCB时，必须对过孔的容抗进行控制和考虑。

第二部分：PCB过孔容抗的重要性1. 电容特性：过孔的电容影响信号传输的速度和稳定性。

当信号通过过孔时，由于过孔的电容，信号会有一定的延迟和损耗。

因此，控制过孔的电容可以提高信号的传输效率和减少信号的失真。

2. 电感特性：过孔的电感是由过孔自身的线圈效应引起的。

它会产生磁场和感应电压，并对信号的频率响应和干扰敏感。

因此，控制过孔的电感可以降低信号干扰，提高信号的稳定性和减少噪声。

第三部分：PCB过孔容抗的设计方法1. 选择合适的过孔尺寸：过孔的尺寸直接影响其电容和电感特性。

通常，较大的过孔会产生更大的电容，而较长的过孔会产生更大的电感。

根据具体需求，需要根据电路设计和要求选择合适的过孔尺寸。

2. 使用合适的过孔结构：过孔的结构也会影响其电容和电感特性。

例如，使用法拉第缝隙减小器（Faraday Cage Reducer）可以减小过孔的电感，提高信号的传输速度和稳定性。

同时，使用合适的过孔填充材料和过孔层间连接电极也可以减小过孔的电容和电感。

3. 进行电磁仿真和优化：通过使用电磁仿真软件，可以对PCB过孔的容抗进行模拟和优化。

通过调整过孔的尺寸、结构和填充材料等参数，可以获得理想的容抗特性。

第四部分：PCB过孔容抗的实际应用1. 高频电路：在高频电路中，传输速度和信号准确性至关重要。

通过控制PCB过孔的容抗，可以减少信号损失和时延，提高高频信号的传输效率。

2. 射频系统：在射频系统中，信号传输的稳定性和干扰抑制非常重要。

过孔寄生电容的计算

过孔寄生电容的计算过孔寄生电容是电路设计中常见的问题之一，它会对电路的性能和稳定性产生重要影响。

本文将详细介绍过孔寄生电容的计算方法和相关知识。

一、什么是过孔寄生电容过孔寄生电容是指在多层印制电路板（PCB）中，由于电流在过孔周围的金属层和绝缘层之间的电容效应而产生的电容。

这种电容对于高频信号传输和电路性能非常重要。

过孔寄生电容的计算方法可以分为近似计算和精确计算两种。

1. 近似计算方法近似计算方法通常应用于一般情况下，可以通过简单的公式来估计过孔寄生电容。

其中，最常用的公式是：C = ε × A / d其中，C表示过孔寄生电容，ε为介质的相对介电常数，A为过孔的面积，d为过孔的长度。

2. 精确计算方法精确计算方法通常应用于特殊情况下，比如对于多层PCB中的信号线和地线之间的过孔寄生电容。

精确计算方法需要考虑到多层PCB 的结构和介质的分布。

精确计算方法可以通过有限元分析（FEM）的软件进行计算。

首先，需要建立一个准确的PCB三维模型，然后使用有限元分析软件进行电场仿真，最后得到过孔寄生电容的准确数值。

三、过孔寄生电容的影响因素过孔寄生电容的数值受到多种因素的影响，包括过孔的尺寸、布局和PCB的结构等。

1. 过孔尺寸过孔的尺寸对过孔寄生电容有重要影响。

通常情况下，过孔的面积越大，过孔寄生电容的数值也会越大。

2. 过孔布局过孔的布局也会对过孔寄生电容产生影响。

如果过孔之间的距离较小，过孔寄生电容的数值也会较大。

3. PCB结构PCB的结构对过孔寄生电容的数值有很大影响。

例如，如果PCB中有内层地平面，过孔寄生电容的数值会较小。

四、过孔寄生电容的应对方法为了降低过孔寄生电容的影响，可以采取以下几种方法：1. 增加过孔的间距：通过增加过孔之间的距离，可以减小过孔寄生电容的数值。

2. 使用内层地平面：在PCB设计中，可以增加内层地平面来减小过孔寄生电容的数值。

3. 使用绕线规则：在布线时，可以遵循绕线规则，尽量减小信号线和地线之间的过孔寄生电容。

PCB过孔元件的电气属性

PCB过孔元件的电气属性
如表格1所示，我们来仔细看一看每个过孔元件的电气属性。

表1：图1中显示的过孔元件的电气属性
一个简单过孔是一系列的π型网络，它由两个相邻层内构成的电容-电感-电容 (C-L-C) 元件组成。

表格2显示的是过孔尺寸的影
响。

表2：过孔尺寸的直观影响
通过平衡电感与寄生电容的大小，可以设计出与传输线具有相同特性阻抗的过孔，从而变得不会对电路板运行产生特别的影响。

还没有简单的公式可以在过孔尺寸与C和L元件之间进行转换。

3D电磁(EM) 场解算程序可以根据PCB布局布线中使用的尺寸来预测结构阻抗。

通过重复调整结构尺寸和运行3D仿真，可优化过孔尺寸，来实现所需阻抗和带宽要求。

寄生电容和寄生电感

寄生电容和寄生电感寄生电容和寄生电感是电路中常见的两种被动元件，它们在电路设计和分析中扮演着重要的角色。

本文将分别介绍寄生电容和寄生电感的概念、特性以及在电路中的应用。

一、寄生电容寄生电容指的是电路中存在的非意图引入的电容元件。

在实际电路中，由于导线、电路板等元件之间的物理结构和电场分布，会产生一定的电容效应。

这种电容效应被称为寄生电容。

寄生电容的特性主要包括两个方面：大小和频率特性。

寄生电容的大小与电路中的物理结构和电场分布密切相关。

一般来说，导线之间的距离越小、面积越大，寄生电容的大小就越大。

而频率特性则是指寄生电容对不同频率信号的响应程度。

在低频信号下，寄生电容可以被看作是一个开路，对电路的影响较小；而在高频信号下，寄生电容则会成为电路的一部分，对电路的性能产生显著影响。

寄生电容在电路设计中有着重要的应用。

首先，寄生电容会对电路的频率响应产生影响，特别是在高频电路中。

设计者需要充分考虑寄生电容的存在，采取合适的补偿措施，以保证电路的性能。

其次，寄生电容还可以被用于一些特定的电路设计中，比如滤波器、谐振电路等。

在这些电路中，设计者会充分利用寄生电容的特性，以实现特定的电路功能。

二、寄生电感寄生电感是指电路中存在的非意图引入的电感元件。

与寄生电容类似，由于电路中元件之间的物理结构和磁场分布，会产生一定的电感效应。

寄生电感的特性也主要包括两个方面：大小和频率特性。

寄生电感的大小与电路中的物理结构和磁场分布密切相关。

一般来说，线圈的匝数越多、长度越长，寄生电感的大小就越大。

而频率特性则是指寄生电感对不同频率信号的响应程度。

在低频信号下，寄生电感可以被看作是一个短路，对电路的影响较小；而在高频信号下，寄生电感则会成为电路的一部分，对电路的性能产生显著影响。

寄生电感在电路设计中也有着重要的应用。

首先，寄生电感会对电路的频率响应产生影响，特别是在高频电路中。

设计者需要充分考虑寄生电感的存在，采取合适的补偿措施，以保证电路的性能。

过孔的寄生电容和电感

初学者制PCB板技巧之八2007年11月25日星期日 15:02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/(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。

过孔的寄生电感同样，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：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。

过孔的寄生电感和电容以及如何使用过孔

一、过孔的寄生电容和电感过孔本身存在着寄生的杂散电容，如果已知过孔在铺地层上的阻焊区直径为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。

印刷电路板布线产生的寄生元件寄生电阻、寄生电容、寄生电感对电路性能影响PCB

印刷电路板布线产生的寄生元件寄生电阻、寄生电容、寄生电感对电路性能影响PCB寄生元件危害最大的情况印刷电路板布线产生的主要寄生元件包括:寄生电阻、寄生电容和寄生电感。

例如:PCB的寄生电阻由元件之间的走线形成;电路板上的走线、焊盘和平行走线会产生寄生电容;寄生电感的产生途径包括环路电感、互感和过孔。

当将电路原理图转化为实际的PCB时，所有这些寄生元件都可能对电路的有效性产生干扰。

本文将对最棘手的电路板寄生元件类型-寄生电容进行量化，并提供一个可清楚看到寄生电容对电路性能影响的示例。

图1在PCB上布两条靠近的走线，很容易产生寄生电容。

由于这种寄生电容的存在，在一条走线上的快速电压变化会在另一条走线上产生电流信号。

图2用三个8位数字电位器和三个放大器提供65536个差分输出电压，组成一个16位D/A转换器。

如果系统中的VDD为5V，那么此D/A转换器的分辨率或LSB大小为76.3mV。

图3这是对图2所示电路的第一次布线尝试。

此配置在模拟线路上产生不规律的噪声，这是因为在特定数字走线上的数据输入码随着数字电位器的编程需求而改变。

寄生电容的危害大多数寄生电容都是靠近放置两条平行走线引起的。

可以采用图1所示的公式来计算这种电容值。

在混合信号电路中，如果敏感的高阻抗模拟走线与数字走线距离较近，这种电容会产生问题。

例如，图2中的电路就很可能存在这种问题。

为讲解图2所示电路的工作原理，采用三个8位数字电位器和三个CMOS运算放大器组成一个16位D/A转换器。

在此图的左侧，在VDD和地之间跨接了两个数字电位器(U3a和U3b)，其抽头输出连接到两个运放(U4a和U4b)的正相输入端。

数字电位器U2和U3通过与单片机(U1)之间的SPI接口编程。

在此配置中，每个数字电位器配置为8位乘法型D/A转换器。

如果VDD为5V，那么这些D/A转换器的LSB大小等于19.61mV。

这两个数字电位器的抽头都分别连接到两个配置了缓冲器的运放的正相输入端。

高速信号过孔寄生电容寄生电感对传输的影响

高速信号过孔寄生电容寄生电感对传输的影响首先，我们来看看过孔的寄生电容。

每个过孔都会产生一个寄生电容，这是由于过孔的两个金属层之间以及与基板间的绝缘层之间形成的电容。

这个寄生电容会导致信号的传输速度减慢。

具体来说，寄生电容会导致信号的上升时间和下降时间增加，从而减慢整个信号的传输速度。

这是因为电容的存在会导致电流的积累和放电过程中电荷的重新分配。

因此，在高速信号传输中，需要采取一些措施来减小过孔寄生电容对信号速度的影响，例如增加过孔的直径或采用铺铜的方式来减小寄生电容的大小。

其次，我们来看看寄生电感的影响。

每个过孔也会产生一个寄生电感，这是由于过孔的导线在形状上呈螺旋线状，具有一定的电感性质。

这个寄生电感会导致信号波形的失真和传输损耗的增加。

具体来说，寄生电感会导致信号的振荡和衰减，从而降低信号的完整性和可靠性。

在高速信号传输中，这是不可接受的。

因此，需要通过减小过孔的长度和增加过孔的直径来减小寄生电感的大小。

综上所述，过孔寄生电容和寄生电感对高速信号的传输具有重要的影响。

它们会导致信号的传输速度减慢、信号波形失真和传输损耗增加等问题。

为了克服这些问题，需要通过优化设计和采用适当的技术来减小过孔寄生电容和寄生电感的大小，例如增加过孔的直径、减小过孔的长度和采用铺铜的方式等。

通过这些措施，可以改善信号的传输速度、完整性和功耗，从而提高高速信号传输的性能和可靠性。

总结：高速信号过孔寄生电容和寄生电感对传输的影响是十分显著的，它们会导致信号的传输速度减慢、信号波形失真和传输损耗增加等问题。

为了解决这些问题，需要进行优化设计和采用适当的技术来减小过孔寄生电容和寄生电感的大小。

通过这些措施，可以改善信号的传输速度、完整性和功耗，提高高速信号传输的性能和可靠性。

PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用

PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用PCB（Printed Circuit Board）具有极高的迷你化，使得在其上使用的元器件和线路更加复杂。

然而，由于导线的长度和元器件之间的电介质，PCB上的电路往往会出现一些寄生参数，如电容和电感。

本文将介绍如何计算和使用PCB上的过孔寄生电容和电感。

首先，我们来看看PCB过孔的寄生电容。

当在PCB上打孔时，通过连接器或其他电子元件引脚的镀铜孔，就会产生一个过孔标准电容。

通过PCB表面和过孔之间的电介质，该电容存储了电荷。

计算PCB过孔的寄生电容可以使用下面的公式：C=εr*ε0*A/d其中，C是电容值，εr是介电常数，ε0是真空介电常数（8.85x10^-12F/m），A是电容板之间的交叉面积，d是两块电容板之间的距离。

在PCB设计中，我们可以根据具体的要求来选择合适的过孔寄生电容。

一般而言，当频率较高时，我们会关注过孔寄生电容对电路的影响。

接下来，我们来看看PCB过孔的寄生电感。

当电流通过PCB上的过孔时，会产生一个过孔电感。

计算PCB过孔的寄生电感可以使用下面的公式：L=μ*(n²*h*d/4)其中，L是电感值，μ是磁导率（约等于4πx10^-7H/m），n是匝数，h是孔的长度，d是孔的直径。

在PCB设计中，为了减小过孔寄生电感，可以有以下策略：1.选择合适的PCB材料：选择具有低磁导率的材料可以降低过孔的寄生电感。

2.增加孔的面积：通过增加过孔的直径和长度，可以降低过孔的寄生电感。

3.使用多层PCB：通过在PCB上增加多层电路，可以将通过电流分散到不同的层，从而降低过孔寄生电感。

在实际的PCB设计中，我们需要根据具体的应用需求来选择合适的过孔寄生电容和电感。

一般而言，过孔寄生电容和电感较低的PCB设计可以提高电路的稳定性和性能。

最后，我们需要注意的是，PCB上的过孔不仅会带来寄生电容和电感，还会导致信号的串扰和噪声。

因此，在PCB设计过程中，需要合理布局过孔、引脚和元件，尽量减小寄生参数对电路性能的影响。

PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用

PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用一、PCB过孔的寄生电容和电感的计算PCB过孔本身存在着寄生电容，假如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延长了信号的上升时间，降低了电路的速度尤其在高频电路中影响更为严重。

举例，对于一块厚度为50Mil 的PCB，如果使用的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PCB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PCB过孔进行层间的切换，就会用到多个PCB过孔，设计时就要慎重考虑。

实际设计中可以通过增大PCB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。

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PCB过孔近似的寄生电感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中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。