關於PCB過孔設計:距離(lí)一樣時,你們知道兩對過孔怎麽(me)擺串擾最小嗎?
發布(bù)時間:2025-02-24 16:22:48
高速(sù)先生(shēng)成員-- 黃剛
不知道大家有沒有發現,高速先生隔(gé)三差(chà)五就喜歡寫寫過孔的文章。當然喜歡是其(qí)次,最(zuì)主要的是過孔設計不(bú)好真的很容(róng)易出問題,反過來說,設計好的話就真的性(xìng)能很好。之前的(de)文章中,例如(鏈(liàn)接《過孔的設計孔徑是(shì)真(zhēn)的很重要,但高速先生也是真的不關心》)描述(shù)了單對過孔自身的設計對性能的(de)影響。那我們這篇文章就來講講如何做好兩個過孔之間的串擾這個老(lǎo)大難的問題哈。

相比於信號質量本身受到很多因素的影響,導致設計無從下手。串(chuàn)擾不就很簡單嗎?隻要拉(lā)開(kāi)距離了,串擾問題不就解決(jué)了嗎?說得好,和(hé)走線一樣,隻要拉開距離了,串擾就一定會變(biàn)小。關鍵是難就難(nán)在有那麽多空間(jiān)給你拉開距離嗎?現在的產品走線密度都大(dà)到離譜,高速信(xìn)號賊(zéi)多,也就意味著過孔也會很多,一多了(le)自然距離就肯定會近。就好像雷豹最近遇(yù)到的這個高(gāo)速過孔扇出問題。如下所示,從芯片扇出的高速信號在外麵打孔換層,由於板子高(gāo)速信號很多,距離很密,過孔(kǒng)與過孔之間的距離就隻(zhī)能做到這樣了。

雷豹到現在為止也學了好(hǎo)幾年的高速仿真了,也懂得去通過(guò)提取(qǔ)3D模型進行仿真。三下(xià)五除二的就把這個項目的等效過孔串擾模(mó)型建出來了。

對於28G的高速信號來說,串擾仿真下來的結果不好不壞(huài),在(zài)36dB上下,正常這個串擾的量級也(yě)基本上沒太大的問題。之前的很多項(xiàng)目的過孔設計也差不多是這樣處理的,最(zuì)終產品功能也還好。

項目感覺也差不多就這樣交差了(le),不過雷豹想順(shùn)帶借著這個項目來研究一下過孔串擾還有沒有其他優化的方法。研(yán)究了半天,除(chú)了把過孔距離拉大,也沒想到其他更好的方法(fǎ)了。於是就過來請教Chris,看看有沒有其他有效的方案。Chris看了(le)下雷豹建的模型,就是簡單的(de)兩對(duì)過孔水平的放置,的確根據項目本身的密度,也沒有太(tài)多的空(kōng)間拉開距離。於是自己捋了捋心中的理論知識,立(lì)馬指導下雷豹,讓他試試(shì)沿著一對過孔的中間做以下幾個旋轉的模型試試。例如下麵那對過孔沿著中(zhōng)心進(jìn)行(háng)旋轉30度,45度和90度的旋轉,如下所示:

雷豹看著上麵Chris提出的方案,尋思著,原始不旋(xuán)轉時感覺距離還更大一點,旋(xuán)轉完之後距離還小了,串擾還能變好?

礙於Chris的麵子,雷豹隻能先按(àn)照這個旋轉的方案分別建出不同角度的過孔模型,然後(hòu)逐(zhú)一進行仿真。媽呀,不仿不知道,一仿嚇5跳。

不旋轉時串擾為36dB,旋轉30度時串擾為39 dB!旋轉45度時串擾為45 dB!!
旋轉(zhuǎn)90時的串擾居然……快到100 dB了,基本上是等於拉開幾公裏那麽遠的串擾量級了(le)。

雷豹很震驚,怎麽看起來旋轉後(hòu)的過(guò)孔距離(lí)還更(gèng)近了,尤其是(shì)90度的時候,基本上有一個過孔都貼到另外一對過孔邊上了,串(chuàn)擾反而是超級超級小(xiǎo)?Chris不(bú)語。隻是一(yī)味的點點頭。並讓雷豹好好的結合(hé)這(zhè)幾年學過的理論知識想想看,任何一個(gè)看似和想象不符合的仿真結(jié)果,其實都(dōu)隻是理論知識不到位而已哈!
雷豹大概思索了半個小時後,恍然大悟,哦!!!原理是這樣的啊!

