關於PCB過孔設計:距(jù)離一樣時,你們知道兩對過(guò)孔怎麽擺串擾最小嗎?
發布時(shí)間:2025-02-24 16:22:48
高速先生成員-- 黃剛
不知道大家有沒有發現,高速先生隔三(sān)差五就喜(xǐ)歡(huān)寫寫過孔的文章。當然喜歡是其次,最主要的是過孔設計(jì)不好真的很容易出問題,反過來說,設計好的話就真的性(xìng)能(néng)很好。之前的文章中,例如(鏈接《過孔(kǒng)的設計孔徑是真(zhēn)的很重要,但高速(sù)先生也是真的不關心》)描述了單(dān)對過孔自身的設計對(duì)性能的(de)影響。那我們這(zhè)篇文章就來講講如何做好兩個過孔之(zhī)間的(de)串擾這個老大難的問題哈。

相比於信號質量本身(shēn)受到很多(duō)因素的影響,導致設計(jì)無從下手。串擾(rǎo)不就很簡單(dān)嗎?隻(zhī)要拉開距離了,串(chuàn)擾問(wèn)題不就解決了嗎?說得好,和走線一樣(yàng),隻要拉開距(jù)離了,串擾就一(yī)定會變小。關鍵是(shì)難就難在有(yǒu)那麽多空間給你拉開(kāi)距離嗎?現在的產品走線密(mì)度都大(dà)到離譜,高速信(xìn)號賊多,也就意味著過孔也會很多,一多了自然距離就肯定會近。就好像雷豹最近遇到的這個高速過孔扇出(chū)問題。如下所示(shì),從芯片扇出的高速(sù)信號在外麵打孔換層,由於板子(zǐ)高速信號很多,距離很密,過孔與過孔之間的距離就隻能做到這樣(yàng)了。

雷豹到(dào)現在為止也學了好幾年的高速仿真了,也懂得去通過提取3D模型進行仿真。三下五除二的就把這個項目的(de)等效過孔串擾模型建出來了。

對(duì)於28G的高速信號來說,串擾仿真下來的結果不好不壞,在36dB上下,正常這個串擾的量級也基本上沒太大的問題(tí)。之前的(de)很多項(xiàng)目的過(guò)孔設計也差不多是這樣處理的,最終產品功能(néng)也(yě)還好。

項目感覺也差不多就這樣交差了,不過雷豹想(xiǎng)順帶借著這個(gè)項目來(lái)研究一下過孔串擾還有沒有其他優化的方法。研究了半(bàn)天,除了把過孔距離拉大,也沒想到其他更好的方法了。於是就過來請教Chris,看(kàn)看有沒(méi)有其(qí)他有效的方案。Chris看了下雷(léi)豹建的模型,就是簡單的兩對過孔水平的放置,的確(què)根據項目本身的密度,也沒有太多的空間拉開距離。於是自(zì)己捋了捋心中的理論知(zhī)識,立馬指導下雷豹,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(nà)對過孔沿著中心進行(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,原始不旋轉時感(gǎn)覺距離還更大一點,旋轉完之後距離(lí)還小了,串擾還(hái)能變好?

礙於Chris的麵子,雷豹隻能(néng)先(xiān)按照這個旋轉的方案分(fèn)別建出不同角度的過孔模型,然後逐一進行仿(fǎng)真。媽呀,不仿不知道,一仿嚇(xià)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。

雷豹很(hěn)震驚,怎(zěn)麽看起來旋(xuán)轉後的過孔距離還更近了,尤其是90度的時候,基本上有一個過孔都貼到另外(wài)一(yī)對過孔邊上(shàng)了,串擾反而是超(chāo)級超級小(xiǎo)?Chris不語(yǔ)。隻(zhī)是一味的點點頭。並讓雷豹好(hǎo)好的結合這幾年學過的理論知識想想看,任何一個看似和想象不符(fú)合的仿真結果(guǒ),其實都隻是理論知識不到(dào)位而已哈!
雷(léi)豹大概思索了(le)半個(gè)小時後,恍然大悟,哦!!!原理是這樣的啊!

