過孔的寄生電感

同樣，過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感，在高速數字電路的設計中，過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。它的寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻，減弱整個電源系統的濾波效用。

我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感：

L=5.08h［ln（4h/d）+1］

其中L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鉆孔的直徑。從式中可以看出，過孔的直徑對電感的影響較小，而對電感影響的是過孔的長度。

仍然采用上面的例子，可以計算出過孔的電感為：

L=5.08x0.050［ln（4x0.050/0.010）+1］=1.015nH

如果信號的上升時間是1ns，那么其等效阻抗大小為：

XL=πL/T10-90=3.19Ω

這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經不能夠被忽略，特別要注意，旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔，這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。

高速PCB中的過孔設計

通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應，為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設計中可以盡量做到以下幾方面：

· 從成本和信號質量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔。比如對6-10層的內存模塊PCB設計來說，選用10/20Mil（鉆孔/焊盤）的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。

目前技術條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

· 上面討論的兩個公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數。

· 電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。

· PCB板上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量減少不必要的過孔。

· 在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當然，在設計時還需要靈活多變。

· 前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，有的時候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。

特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會導致在鋪銅層形成一個隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。

如何使用過孔：通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB 設計中，看似簡單的過孔使用不當往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。