本文主要介绍PCB电路设计中PCB过孔的电感分析

对于数字PCB电路设计者来说，PCB通孔的电感比电容更重要。 每个 PCB 通孔都有一个寄生中间连接电感。 由于PCB通孔的物理结构很小，其特点是非常像素集总电路元件。 PCB过孔串联电感的主要作用是降低PCB电源旁路电容的效能，使整个电源的滤波效果变差。

旁路电容的作用是在高频段将两个电源平面短路在一起。 如果假定 PCB 集成电路在 a 点连接在电源和地平面之间，则在 b 点有一个理想的表面贴装旁路电容器。 预计PCB芯片焊点的VCS与地平面之间的高频阻抗为零。 然而，这种情况并非如此。 将电容连接到 vcc 和地平面的每个连接通孔的电感引入了一个小但可测量的电感。 该电感的大小约为：

其中，l=通孔电感，nh

H=通孔长度，in

D=通孔直径，英寸

由于上式包含对数，电路板通孔直径的变化对电感影响不大，但通孔长度的变化可能会引起较大的变化。

PCB 通孔对上升沿速度为 1ns 的信号的感抗。 首先计算电感

H=0.063（通孔长度，英寸）

D=0.016（通孔直径，英寸）

T10~90%=1.00（上升沿速度，ns）

通过从芯片分流高频电流，3.8 Ω 的值还不够低。 同时要记住，旁路电容的一端通常通过过孔连接到地平面，另一端也通过过孔连接到+5v平面，所以PCB通过的影响 - 孔电感将增加一倍。 旁路电容安装在电路板最靠近电源和地平面的一侧，以减少其影响。 最后，电容器和通孔之间的任何引线都会增加更多的电感。 这些 PCB 布线应始终尽可能宽。

通过在电源和地之间使用多个旁路电容器可以获得非常低的阻抗。 对于数码产品，作为一个粗略的规则，假设电源和地平面是理想导体，电感为零。 我们只考虑旁路电容的电感及其相关的布线和通孔。 在特定范围内，所有旁路电容将并联连接，降低电源与地之间的阻抗。 产生这种效应的有效半径等于 1/12，其中 1 是上升沿的电气长度。 在直径的 1/6 以内，所有电容器一起用作集总电路。

fr-4 材料中 1ns 上升沿的传播长度约为 1=6in。 在本例中，如果电容器的网格间距大于 1/12=0.5in，则没有任何好处。

对于电源的旁路电容来说，上升时间越短，旁路越困难。 当上升时间缩短时，有效半径的值变小。 有效半径内的电容器数量随上升时间的平方而减少。

这是一个综合性的问题。 随着上升时间的减少，数字转向频率增加，这增加了每个电路板通孔的电感。 最后的结果是，对于工作在一定频率下的特定配置的旁路电容，当我们将上升时间减半时，效果会降低8倍。 根据这个比率标准，从一个工作频率范围获得的经验可以很容易地转换到一个新的工作频率范围。