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2013-8-2 16:32
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对于高速电路设计,一般推荐的设计是尽量少采用过孔,但受限于实际的运用环境,有时 layout 过程中是无法避免过孔问题。 如何评估过孔模型引入阻抗不连续,造成信号完整性的问题,成了令人头疼的问题,我们往往无法正确定量衡量其影响,只能做 maybe 的定性问题猜测。 谈到过孔模型我们必须先了解下过孔的结构: 很多文献将过孔模型的分布参数等效为 C-L-C ( PI 型模型,电感两端并联电容到地),如下图所示 对于上图模型中的 L 与 C 由下面的算式计算得出, 式中 D1 为为孔 PAD 直径, D2 为反焊盘的直径, T 为 PCB 的板厚, h 为孔深, d 为内壁筒直径。式中 h 值等于 T , d 的值等于 drill diameter 。( Unit=inch ) 下面我以一个实际的孔来进行演算,孔的数据为: drill diameter =0.2mm ,regular pad diameter=0.4mm,anti pad diameter=0.6mm,T=h=1.6mm , Dk=4.2 。 我们带入数据可得: Cvia 约为 0.75pF,Lvia 约为 1.43nH 。这是我手算的结果,下面我们用软件计算下 可以看出结果还是很相近的,说明此软件的内置算法应该就是上面的表达式。 仿真电路设计图: S parameter 扫描结果: Sigxploere 的 viamodel 得到的 s 参数: 两者还存在一定的差异,稍后再学习区别何处,也可能是设置的问题。最好的过孔模型仿真还是采用3D软件进行计算。Agilent好像有篇 验证sigexploere精确度的 whitepaper,文中数据可以看出对于1GHz以下的过孔与非过孔S21参数对比变化很小,实际情况 应该 跟孔的电尺寸存在关系。 study note by mark