在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,過(guò)孔的寄生電感問(wèn)題是電子工程師經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題之一,寄生電感的存在很容易影響電路的性能,甚至引發(fā)意想不到的問(wèn)題,因此必須及時(shí)計(jì)算電感然后解決問(wèn)題,那么如何計(jì)算
首先在計(jì)算寄生電感問(wèn)題之前,必須先了解寄生電感到底是什么?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),寄生電感是指電路中原本沒(méi)有設(shè)計(jì)地哪敢,但由于某些原因,如過(guò)孔產(chǎn)生的電感效應(yīng),過(guò)孔的寄生電感會(huì)對(duì)蒂娜魯中的電流產(chǎn)生阻礙影響,從而影響到電路的性能。
然后,如何計(jì)算過(guò)孔的寄生電感?
公式:L = 5.08h[ln(4 h/i) +1]
式中L代表過(guò)孔的寄生電感,h代表過(guò)孔的長(zhǎng)度,d代表過(guò)孔的中心鉆孔直徑。
從式中可以看出:過(guò)孔的直徑對(duì)寄生電感的影響較小,而長(zhǎng)度才是影響寄生電感的關(guān)鍵因素。所以,在設(shè)計(jì)電路板時(shí),要盡量減小過(guò)孔的長(zhǎng)度,以提高電路的性能。
舉例,假設(shè):一個(gè)過(guò)孔的長(zhǎng)度為0.05米,中心鉆孔直徑為0.01米。將這些數(shù)據(jù)代入公式,我們可以得到:
L = 5.08 × 0.05[ln(4 × 0.05/0.01) + 1] = 1.015納亨利(nH)。
那么,這個(gè)寄生電感對(duì)電路有什么影響呢?我們知道,當(dāng)信號(hào)的上升時(shí)間是1納秒時(shí),過(guò)孔的等效阻抗大小為XL=T10_90/7(T10_90)=3.19Ω。這個(gè)阻抗在高頻電流通過(guò)時(shí)是不能被忽略的。這意味著,如果我們?cè)谶B接電源層和地層時(shí)需要通過(guò)兩個(gè)過(guò)孔,那么過(guò)孔的寄生電感就會(huì)成倍增加。
因此,工程師們?cè)谟?jì)算過(guò)孔寄生電感時(shí)需要特別注意以下幾點(diǎn):
首先,要盡量減小過(guò)孔的長(zhǎng)度;
其次,在連接電源層和地層時(shí)要盡量減少過(guò)孔的數(shù)量;
最后,在設(shè)計(jì)電路時(shí)要充分考慮信號(hào)的上升時(shí)間和頻率,以避免因寄生電感問(wèn)題而影響電路的性能。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:電子工程師如何計(jì)算過(guò)孔的寄生電感?
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