为什么 PCB 通孔的反射看起来像这样?

电器工程 信号完整性 传输线 通过
2022-01-17 16:28:46

我的问题与http://mobius-semiconductor.com/whitepapers/ISSCC_2003_SerialBackplaneTXVRs.pdf有关。

在第 18 页上有几张“TDR off Diferent Types off Vias”的图。我对不同通孔下的电容、电感和 LCL 标题感到困惑。为什么图表看起来像它们的样子的解释是什么?图表下标题的含义是什么?我不确定为什么一个是电容性的,另一个是电感性的,另一个是 LCL。我也不确定盲孔和反孔意味着什么。

我确实对传输线和匹配阻抗有所了解,但我以前从未遇到过这些类型的图形和过孔处的反射。

1个回答

尽量不要过多地关注这些是 PCB 中的过孔这一事实。关键是它们代表了信号路径中的阻抗变化。这些影响并不是通孔所独有的,它们可能是由许多不同的信号路径几何形状引起的。图表下方的标题(在第 18 页,链接 PDF 的幻灯片 36)说明对于所示的特定几何形状,哪种阻抗变化最为显着。

通过 tdr 图 对于那些讨厌为单张幻灯片下载 2.5Mb PDF 的人。
(图片来源:ISSCC_2003_SerialBackplaneTXVRs.pdf by Mobius Semiconductor)

这里显示了几种类型的过孔。前两个展示了最常见的类型,电镀通孔 (PTH),这是通孔一直穿过电路板的地方,它只连接在 PCB 的特定层(在这种情况下是第 1 层和第 3 层或层1 和 18)。所示的第三个通孔,沉头孔 (CB),只是第一种通孔类型,但去除了(或不添加)额外的金属。所示的第四个通孔,盲通孔 (BL),类似于 CB,但孔和导体都不会一直穿过电路板。还有另一种在这里没有显示的类型,埋孔(BV),它从一个内层开始,到另一个内层停止。它会产生类似于 PTH 1-18 的效果,但并不完全相同,因为信号没有周围的介电变化(它一直在 PCB 内部)。

这些不同的几何形状导致信号路径中的不同不连续性。

这些图表看起来与您将任何描述的组件串联放置在信号路径中或分别作为电感器和电容器的分流器相同。观察下图: l 系列和 c 分流 tdr 图

此外,您可以在没有过孔的 PCB 上创建这些效果。例如,下图显示了用于创建蚀刻到 PCB 中的过滤器元件的不同带状线特征,

带状线过滤器元件

您可能会看到这些可能与通孔几何形状以及由此产生的影响有何关系。

所有这些发生的原因都深入传输线、阻抗匹配和电气基础。这是另一回事。有很多资源可以刷新t-line知识,包括一些非常漂亮的动画