PCB

PCB via Stub-Resonanzrechner

Berechnen Sie die Leiterplatte anhand der Stichlänge, der Stichresonanzfrequenz, die eine Signalkerbe verursacht, und der Frequenzverbesserung durch Hinterbohren.

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Formel

L_{stub} = T_{pcb}\left(1-\frac{N_{layer}}{N_{total}}\right),\quad f_{res} = \frac{v_p}{4 L_{stub}}

Referenz: Eric Bogatin, "Signal and Power Integrity Simplified" 3rd ed.

L_stub— Via stub length (mm)

vp— Propagation velocity in dielectric (m/s)

εr— Dielectric constant

f_res— Quarter-wave resonant frequency (Hz)

Wie es funktioniert

Die Stichresonanz ist ein kritisches Phänomen der Signalintegrität bei der Konstruktion von Leiterplatten (PCB), bei dem elektromagnetische Wellen reflektiert werden und innerhalb von Via-Strukturen interagieren. Bei der Berechnung der Stichlänge werden die Dicke der Leiterplatte, die Schichtposition und die Gesamtzahl der Lagen berücksichtigt, was die elektrischen Eigenschaften der Übertragungsleitung beeinflusst. Das Verständnis der Stichresonanz hilft Ingenieuren, potenzielle Signalverschlechterungen und unerwünschte Reflexionen vorherzusagen und abzuschwächen.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Berechnung über Stichresonanz für eine 6-lagige Leiterplatte mit einer Gesamtdicke von 1,6 mm, die sich auf Schicht 3 befindet Lösung: 1. Stummellänge = 1,6 mm × (1 - 3/6) = 0,8 mm 2. Unter der Annahme, dass δr = 4,2 (typisch FR-4) ist, ist c = 3×10^8 m/s 3. Resonanzfrequenz: fr = (3×10^8)/(4 × 0,0008 × √4,2) ≈ 5,3 GHz

Praktische Tipps

✓Verwenden Sie Backdrilling, um durch Stößeln verursachte Reflexionen zu minimieren
✓Wählen Sie Ihre Via-Platzierung sorgfältig aus, um Resonanzeffekte zu reduzieren
✓Validieren Sie Berechnungen der Stummellänge mit Simulationstools

Häufige Fehler

✗Ignorieren der Ebenenposition bei der Berechnung der Stummellänge
✗Vernachlässigung der Dielektrizitätskonstante bei der Berechnung der Resonanzfrequenz
✗Backdrill-Techniken zur Stummelentfernung werden nicht in Betracht gezogen

Häufig gestellte Fragen

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