PROTEL技术大全之第三篇

D2-D1)

过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用内径为10Mil，焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF，这部分电容引起的上升时间变化量为：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，设计者还是要慎重考虑的。

三、过孔的寄生电感

同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感：

L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

四、高速PCB中的过孔设计

通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可以看到，在高速PCB设计中，看似简单的过

孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到：

1、从成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内

存模块PCB设计来说，选用10/20Mil（钻孔/焊盘）的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使用8/18Mil的过孔。目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了。对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。

2、上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄

生参数。

3、PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4、电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，因为它们会

导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗。

5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当然，在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况，也有的时候，我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。特别是在过孔密度非常大的情况下，可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽，解决这样的问题除了移动过孔的位置，我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

问：从WORD文件中拷贝出来的符号，为什么不能够在PROTEL中正常显示

复：请问你是在SCH环境,还是在PCB环境,在PCB环境是有一些特殊字符不能显示,因为那时保留字.

问：net名与port同名，pcb中可否连接

答复：可以,PROTEL可以多种方式生成网络,当你在在层次图中以port-port时,每张线路图可以用相同的NET名,它们不会因网络名是一样而连接.但请不要使用电源端口,因为那是全局的.

问：:请问在PROTEL99SE中导入PADS文件， 为何焊盘属性改了

复：这多是因为两种软件和每种版本之间的差异造成，通常做一下手工体调整就可以了。

问：请问杨大虾：为何通过软件把power logic的原理图转化成protel后，在protel中无法进行属性修改，只要一修改，要不不现实，要不就是全显示属性？谢谢！

复：如全显示，可以做一个全局性编辑，只显示希望的部分。

问：请教铺~的原则？

复：铺~一般应该在你的安全间距的2倍以上.这是LAYOUT的常规知识.

问：请问Potel DXP在自动布局方面有无改进?导入封装时能否根据原理图的布局自动排开?

复：PCB布局与原理图布局没有一定的内在必然联系，故此，Potel DXP在自动布局时不会根据原理图的布局自动排开。（根据子图建立的元件类，可以帮助PCB布局依据原理图的连接）。

问：请问信号完整性分析的资料在什么地方购买

复：Protel软件配有详细的信号完整性分析手册。