0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

PCB设计:消除过孔至过孔耦合噪声的技巧

PCB设计 2020-09-18 23:43 次阅读

消除过孔至过孔耦合噪声的技巧

众所周知,多层PCB设计可以减轻高速信号电路的EMI / EMC效应。导电通孔可在PCB的多个层之间提供连通性,为设计人员提供了分离ACDC信号的空间,可优化组件的位置,并提供足够的接地层以降低噪声。

结果,多层PCB趋于更紧凑,从而使设计人员能够将更多功能集成到更小的外形尺寸中,而在当今世界中,对更小,更强大的电子产品的需求一直在增长,这是至关重要的元素。

但是,尽管与单层板相比,这些多层板具有这些优势,但多层板并非没有自己的EMI / EMC挑战。在设计多层PCB时,尤其是通孔到通孔的耦合仍然是一个具有挑战性的方面。在这篇文章中,我们将介绍一些消除通孔噪声的技巧。

什么是Via

VIA是垂直互连访问的缩写。Via也是路径的拉丁语。结果,该首字母缩写词被通俗地视为单词“ via”,而不是首字母缩写词“ VIA”。

就像它的名字所暗示的那样,通孔在多层PCB的各层之间提供垂直连接。通孔的解剖结构包括:

l桶,是形成通孔主体的导电管。它在多层板上的平面之间镀覆穿过绝缘层钻出的孔。

l垫从桶的顶部径向向外延伸,以将过孔连接到该层上的组件,平面或走线。

l防焊盘是平面层和通孔之间的空隙,可防止平面短路到通孔。

通孔串扰是PCB设计中的主要问题

无论您的通孔是盲孔,埋孔还是通孔,水平应用于走线的对串扰和信号速度的担忧也适用于垂直过孔。只要您有电流并行流过两个或更多导电路径,就会发生耦合。

当耦合干扰严重到足以干扰信号质量时,就会发生串扰。串扰可以是电感性的也可以是电容性的,下面让我们仔细看看这两种干扰模式。

l感应串扰:在一个通孔中改变信号会产生磁场,该磁场会通过在导体上产生电动势来干扰“受害者”通孔的信号。

l电容性串扰:当两个导体之间相隔一个小间隙时,例如通孔的抗焊盘,您会得到一个可以静电存储能量的简单电容器。寄生电容会减慢信号,干扰时钟速度和时序。

在低速电路中,由于有足够的时间在反焊盘与平面结之间聚集电荷,因此寄生电容引起的串扰往往是一个更大的问题。在更高速度的电路中,电感是一个更大的问题,因为通孔中信号快速变化产生的磁场会在相邻的通孔上产生较强的电动势。

这里有一些提示

PCB设计中的耦合是生活的自然组成部分。诀窍是围绕这种现实进行设计以防止串扰。这里有一些常见的技巧和窍门,以减少过孔周围的噪声。

l差分配对过孔。将多层板中的层之间的通孔作为差分对进行布线(一个通孔载有信号,另一个通孔返回信号)。差分成对的通孔越近,噪声的降低就越好,但需要权衡较高的寄生互电容。在高速信号电路中,寄生电容并不是问题。

l通孔栅栏:通孔栅栏(又称通孔屏蔽)是一排通孔,它们沿RF信号的路径路径排列,以减少串扰和EMI的影响。

l通孔缝合:您可以在多层板上的两个平面之间建立牢固的垂直连接,方法是在板上的所有自由区域填充通孔。这减少了返回路径并导致低阻抗连接。

l去耦电容器:一种防止寄生电容的方法是为系统提供本地电容器,以通过为电路提供稳定的能量储备来防止电压尖峰。由于耦合可以是电容性或电感性的,因此去耦电容器在阻抗较高的电感元件较高的高信号电路中效率较低。

结论

仅关注板子水平面中的EMI和串扰已不再足够。随着对高速多层板的需求增加,也需要理解并遵循最佳实践来管理使这些多层配置成为可能的通孔。

围绕多层PCBEMI和串扰管理的数学运算可能变得非常复杂。这就是为什么使用3D建模和PCB设计分析软件来确保最终准备好生产时考虑所有变量的重要性。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电路板设计
    +关注

    关注

    1

    文章

    127

    浏览量

    16458
  • PCB设计
    +关注

    关注

    394

    文章

    4667

    浏览量

    85081
  • PCB布线
    +关注

    关注

    20

    文章

    463

    浏览量

    41998
  • 华秋DFM
    +关注

    关注

    20

    文章

    3492

    浏览量

    4330
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    PCB过孔设计的基础知识

    在现代电子设备中,印刷电路板(PCB)是核心组成部分,它承载着各种电子元器件并将它们通过电气信号连接在一起。随着电子设备的日益复杂,PCB的设计也变得更加精细和复杂。而在PCB的设计中,过孔
    的头像 发表于 11-05 15:30 75次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>过孔</b>设计的基础知识

    pcb设计中盲孔和过孔的区别?

    PCB设计中,盲孔和过孔是两种常见的孔类型,它们在电路板的制造过程中起着重要的作用。 定义 盲孔(Blind Vias):盲孔是一种连接外层和内层但不穿透整个PCB板的孔。它的一端连接
    的头像 发表于 09-02 14:47 763次阅读

    PCB阻抗匹配过孔的多个因素你知道哪些?

    在高速PCB设计中,阻抗匹配是至关重要的。过孔作为连接不同层信号的关键元素,也需要进行阻抗匹配以确保信号的完整性。捷多邦小编今天就与大家聊聊PCB阻抗匹配过孔~
    的头像 发表于 07-04 17:39 965次阅读

    过孔盖油:优点和缺点

    和部分盖油,或用覆盖层或其他材料盖油。选择合适的PCB设计软件,是成功对电路板进行过孔盖油处理的关键。详细了解过孔和焊盘,有助于轻松决定是否进行过孔盖油。术语“过
    的头像 发表于 06-22 08:12 1496次阅读
    <b class='flag-5'>过孔</b>盖油:优点和缺点

    多层pcb设计如何过孔的原理

    一站式PCBA智造厂家今天为大家讲讲如何实现多层PCB过孔?多层pcb设计过孔的方法。在现代电子行业中,多层PCB设计已经成为常见且重要的
    的头像 发表于 04-15 11:14 829次阅读

    PCB线路板过孔盖油与过孔塞油的优劣比较

    随着电子行业的发展,线路板(PCB)作为电子产品的基础组件变得愈发重要。而线路板制造中的关键工艺之一就是过孔处理。在过孔处理中,过孔盖油和过孔
    的头像 发表于 02-21 16:41 1404次阅读

    PCB设计过孔能否打在焊盘上?

    PCB设计中,过孔是否可以打在焊盘上需要根据具体的应用场景和设计要求来决定。
    的头像 发表于 01-25 09:35 1915次阅读
    <b class='flag-5'>PCB设计</b>中<b class='flag-5'>过孔</b>能否打在焊盘上?

    PCB过孔是什么意思

    PCB过孔(Via)是印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)上用于连接不同层之间的电气连接点。在多层PCB设计中,由于信号和电源线的布线需要在不同的层次之
    的头像 发表于 01-16 17:17 4429次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b>中<b class='flag-5'>过孔</b>是什么意思

    高速PCB设计中,如何避免过孔带来的负面效应

    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
    发表于 01-05 15:36 339次阅读
    高速<b class='flag-5'>PCB设计</b>中,如何避免<b class='flag-5'>过孔</b>带来的负面效应

    PCB过孔的基础知识与设计验证

    过孔是镀在电路板顶层与底层之间的通孔外的金属圆柱体。信号过孔连接不同层上的传输线。过孔残桩是过孔上未使用的部分。过孔焊盘是圆环状垫片,它们将
    发表于 01-05 15:19 1012次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>过孔</b>的基础知识与设计验证

    多层PCB设计的重要组成部分之一:过孔

    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,见下图。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
    发表于 12-20 15:41 367次阅读

    pcb过孔电流计算器怎么用

    算器对于PCB设计人员来说至关重要。本文将详细介绍PCB过孔电流计算器的使用方法,包括其工作原理、使用步骤、注意事项等方面。 PCB过孔电流
    的头像 发表于 12-14 16:20 7205次阅读

    PCB设计中,如何使用规则高效管理过孔

    PCB设计中,如何使用规则高效管理过孔
    的头像 发表于 12-06 15:54 719次阅读
    <b class='flag-5'>PCB设计</b>中,如何使用规则高效管理<b class='flag-5'>过孔</b>

    什么是PCB过孔PCB过孔组成 PCB过孔类型

    PCB过孔用于在多层PCB的各层、走线、焊盘等之间建立电气连接。
    的头像 发表于 11-30 16:20 3412次阅读
    什么是<b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>过孔</b>?<b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>过孔</b>组成 <b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>过孔</b>类型

    过孔是什么?过孔有哪些种类?PCB上那么密集的过孔是怎么排列的?

    过孔是什么?过孔有哪些种类?PCB上那么密集的过孔是怎么排列的? 过孔(Via Hole)是印刷电路板(Printed Circuit Bo
    的头像 发表于 11-30 14:44 4112次阅读