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開關(guān)電源之PCB板上通孔對阻抗連續(xù)性的影響
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2020-11-26 點擊量:806
開關(guān)電源之PCB通孔在連接多層PCB的不同層上的走線方面起著導(dǎo)體的作用(印刷電路板)。
在低頻情況下,過孔不會影響信號傳輸。但是,隨著頻率的升高和信號的上升沿變得陡峭,過孔不能簡單地視為電連接的函數(shù),而是必須仔細考慮過孔對信號完整性的影響。開關(guān)電源之PCB板通孔表現(xiàn)為傳輸線上阻抗不連續(xù)的斷點,導(dǎo)致信號反射。
然而,開關(guān)電源之PCB通孔帶來的問題更多地集中在寄生電容和寄生電感上。過孔寄生電容對電路的影響主要是延長信號的上升時間并降低電路的運行速度。但是,寄生電感會削弱旁路電路的作用并降低整個電源系統(tǒng)的濾波功能。
開關(guān)電源之PCB板通孔對阻抗連續(xù)性的影響
根據(jù)通孔存在和通孔不存在時的TDR(時域反射儀)曲線,在通孔不存在的情況下確實發(fā)生明顯的信號延遲。在不存在通孔的情況下,向第二測試孔傳輸信號的時間跨度為458ps,而在存在通孔的情況下,向第二測試孔傳輸信號的時間跨度為480ps。
開關(guān)電源之PCB板通孔直徑對阻抗連續(xù)性的影響
根據(jù)一系列實驗,可以得出結(jié)論,通孔直徑越大,通孔的不連續(xù)性就越大。在高頻,高速PCB設(shè)計過程中,通常將阻抗變化控制在±10%的范圍內(nèi),否則可能會產(chǎn)生信號失真。
在高速開關(guān)電源之PCB設(shè)計中,可以通過信號電流提供返回路徑,以消除阻抗失配。圍繞過孔,接地過孔可以設(shè)計成為信號電流提供返回路徑,并在信號過孔和接地過孔之間產(chǎn)生電感環(huán)路。即使由于過孔的影響而導(dǎo)致阻抗不連續(xù),電流也將能夠流向電感環(huán)路,從而改善信號質(zhì)量。
開關(guān)電源之PCB通孔的信號完整性
S參數(shù)可用于評估通孔對信號完整性的影響,表示通道中所有成分的特性,包括損耗,衰減和反射等。接地通孔能夠減小傳輸損耗,并且在通孔周圍形成更多的接地通孔,傳輸損耗將更低。通過在過孔周圍添加接地孔可以在一定程度上減少過孔引起的損耗。
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