阻抗受控的通孔之設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-05-07 17:51本頁(yè)面
【正文】 同樣，將頂層或底層微帶線與內(nèi)層微帶線連接起來(lái)的每一個(gè)通孔都會(huì)產(chǎn)生一根短截線。當(dāng)短截線長(zhǎng)度小于信號(hào)上升時(shí)間時(shí)，該短截線就幾乎察覺(jué)不 到。如果短截線長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，就會(huì)引起可觀的信號(hào)失真。例如，一根 40密耳長(zhǎng)的短截線在信號(hào)上升時(shí)間約為 50ps、信號(hào)速率為 14ps的信號(hào)運(yùn)行長(zhǎng)度。在最壞的情況下，短截線的長(zhǎng)度為某個(gè)重要頻率的四分之一波長(zhǎng)，因此短截線對(duì)該頻率來(lái)說(shuō)是短路的，從而使原始信號(hào)消失。 上面幾個(gè)公式都假定信號(hào)通孔和接地通孔的直徑是相同的。如要使用不同的直徑，你就必須修改電容量公式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)所連接的印制線寬度選擇通孔直徑。如果印制線比通孔小得多，那么從 50Ω印制線到通孔焊區(qū)的過(guò)渡就會(huì)引起不希望有的阻抗 不連續(xù)性。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該考慮接地通孔與所連接印制線之間的距離。當(dāng)接地通孔與印制線的間隔小于印制線與參考層之間的距離，產(chǎn)生額外印制線電容，進(jìn)而使印制線阻抗降低到小于50Ω時(shí)，這就會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題。例如，在測(cè)試板上，信號(hào)印制線與接地通孔之間的距離大約為 11密耳，而印制線在接地參考層上方大約 10密耳。 另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素是焊區(qū)大小，因?yàn)槊恳粋€(gè)連接印制線的通孔都需要一個(gè)焊區(qū)。該焊區(qū)應(yīng)該盡可能小，因?yàn)閺暮竻^(qū)到接地通孔的距離小于從信號(hào)通孔到接地通孔的距離。由于這些焊區(qū)的緣故，使距離縮短，電容增大，進(jìn)而使總阻抗 降低。 在一個(gè)典型的設(shè)計(jì)中，并非總有四個(gè)接地通孔。只要返回電流有一條通過(guò)一只附近的旁路電容器從 VDD到地的路徑，該通孔結(jié)構(gòu)和電源通孔一起就具有同樣好的性能。 例如，現(xiàn)在來(lái)考慮在具有 1毫米柵格的 BGA輸出引腳內(nèi)包含這種通孔結(jié)構(gòu)的電路板。由于是固定輸出引腳，所以你只可以將兩個(gè)外通孔接地；而將另外兩個(gè)通孔連接到 VDD。這種通孔結(jié)構(gòu)之所以性能良好，乃是因?yàn)槟氵€可以將 SMD旁路電容器連接在 BGA內(nèi)的 VDD與地之間。 你也可以將這種通孔結(jié)構(gòu)用于差分信號(hào)。差分信號(hào)可以共用兩個(gè)外通孔，節(jié)省電路板空間。德州儀器公司在其XAUI收發(fā)器的評(píng)估電路板上采用了這種方法，因?yàn)檫@種電路板的 BGA內(nèi)空間有限。對(duì)于阻抗受控通孔來(lái)說(shuō)，層間間隔的大小無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)樾纬呻娙莸氖墙拥赝?，而不是金屬層。但是，常?guī)通孔取決于層間電容。因此，即使電路板的厚度沒(méi)有變化，你也必須為不同的層堆疊專(zhuān)門(mén)設(shè)
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