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版图设计中的寄生参数分析1．引言正如我们了解的，工艺层是芯片设计的重要组成部分。
一层金属搭在另一层金属上面，一个晶体管靠近另一个晶体管放置，而且这些晶体管全部都是在衬底上制作的。
只要在工艺制造中引入了两种不同的工艺层，就会产生相应的寄生器件，这些寄生器件广泛地分布在芯片各处，更糟糕的是我们无法摆脱它们。
寄生器件是我们非常不希望出现的，它会降低电路的速度，改变频率响应或者一些意想不到的事情发生。
既然寄生是无法避免的，那么电路设计者就要充分将这些因素考虑进去，尽量留一些余量以便把寄生参数带来的影响降至最低。
2．寄生参数的种类寄生参数主要包括了电容寄生、电阻寄生，和电感寄生。
2．1 寄生电容图1所呈现的是在不同金属层之间以及它们与衬底之间产生的电容情况：图(1) 无处不在的寄生电容由上图我们可以看到寄生电容无处不在。
不过需要了解的是即使寄生电容很多，但是如果你的电路设计对电容不十分敏感的时候，我们完全可以忽略它们。
但当电路的设计要求芯片速度很快的时候，或者频率很高时，这些寄生的电容就显得格外重要了。
一般来说，在一个模拟电路中，只要频率超过20MHz 以上，就必须对它们给予注意，否则，它有可能会毁掉你的整个芯片。
减少寄生电容可以从以下几个方面入手：(1)导线长度如果你被告知某个区域的寄生参数要小，最直接有效的方法就是尽量减小导线长度，因为导线长度小的话，与它相互作用而产生的电容例如金属或者衬底层的电容就会相应地减小，这个道理显而易见。
(2)金属层的选择另一种解决的办法则是你的金属层选择。
起主要作用的电容通常是导线与衬底之间的电容，图2则说明了衬底电容对芯片的影响。
Noisy Quiet图(2) 衬底电容产生的噪声影响如上所示，电路1和电路2都对地产生了一个衬底电容，衬底本身又有一个寄生电阻，这样一来电路1的噪声就通过衬底耦合到电路2上面，这是我们不希望看到的。
(设法使所有的噪声都远离衬底）因此我们改变一下金属层，通常情况下，最高金属层所形成的电容总是最小的。
PCB过孔的寄生电容和电感的计算和使用一、PCB过孔的寄生电容和电感的计算PCB过孔本身存在着寄生电容，假如PCB过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,PCB 过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,基板材介电常数为ε,则PCB过孔的寄生电容数值近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)PCB过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度尤其在高频电路中影响更为严重。
举例，对于一块厚度为50Mi l的PCB，如果使用的P CB过孔焊盘直径为20Mil（钻孔直径为10Mils），阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出PCB过孔的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF这部分电容引起的上升时间变化量大致为：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps从这些数值可以看出，尽管单个PC B过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用PCB过孔进行层间的切换，就会用到多个PCB过孔，设计时就要慎重考虑。
实际设计中可以通过增大PCB过孔和铺铜区的距离（Anti-pad）或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。
PCB过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，PCB 过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。
它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。
我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个P CB过孔近似的寄生电感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指PC B过孔的电感，h是PCB过孔的长度，d是中心钻孔的直径。
二、过孔的寄生电容过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:C=1.41εTD1/(D2-D1)过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度.举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps .从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的.三、过孔的寄生电感同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响.它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用.我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径.从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度.仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH .如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω.这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加.四、高速PCB中的过孔设计通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应.为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小.比如对6-10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔.目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了.对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗.2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数.3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔.4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加.同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗.5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路.甚至可以在PCB 板上大量放置一些多余的接地过孔.当然,在设计时还需要灵活多变.前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉.特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小.。
0402 电阻的寄生电容（原创实用版）目录1.电阻的寄生电容概述2.寄生电容的产生原因3.寄生电容的影响4.如何减小电阻的寄生电容5.结论正文一、电阻的寄生电容概述在电子电路中，电阻是一种常见的元件，用于限制电流或电压。
然而，在实际应用中，电阻可能会产生一种名为寄生电容的现象，这将对电路的性能产生影响。
本文将探讨电阻的寄生电容，包括它的产生原因、影响以及如何减小它。
二、寄生电容的产生原因寄生电容的产生主要与电阻的结构和制造工艺有关。
在电阻的生产过程中，由于材料的不均匀性、接触面积的大小以及加工环境的湿度等因素，都可能导致电阻表面形成一层电容。
此外，电阻内部的引线结构和 PCB 布局也可能导致寄生电容的产生。
三、寄生电容的影响寄生电容会对电路的性能产生负面影响，主要表现在以下几个方面：1.频率响应：寄生电容会降低电阻的频率响应，使得电阻在高频信号下表现出更大的阻抗。
2.稳定性：寄生电容可能导致电路的稳定性降低，使得电路的输出波动较大。
3.电流噪声：寄生电容可能引起电流噪声，从而影响电路的性能。
四、如何减小电阻的寄生电容为了减小电阻的寄生电容，可以采取以下几种方法：1.选择合适的电阻材料：采用介电常数较小的材料，可以降低寄生电容的产生。
2.优化电阻结构：改变电阻的引线结构和接触面积，以减小寄生电容。
3.调整 PCB 布局：优化 PCB 布局，使得电阻与其他元件的距离适中，以减小寄生电容。
4.使用屏蔽技术：对电阻进行屏蔽处理，可以有效减小寄生电容。
五、结论总之，电阻的寄生电容是由于电阻的结构和制造工艺等因素导致的，它会对电路的性能产生负面影响。
为了减小寄生电容，可以从电阻材料选择、电阻结构优化、PCB 布局调整和屏蔽技术等方面入手。
功率器件寄生电容：从根源解决设备故障功率器件寄生电容是造成设备故障的常见原因之一，它的排查和处理至关重要。
寄生电容是指器件内部非意愿存储的电荷，它会影响器件的性能和稳定性，甚至会损坏设备。
因此，对于功率器件设计及应用领域，厂家需要积极采取措施来减小寄生电容的影响。
要减小寄生电容的影响，首先需要选用电容较小且匹配性较好的器件。
其次，在PCB布线设计过程中需要将相应的信号线远离高频区域，防止信号和干扰混合在一起，增加寄生电容。
同时，在场效应管等器件中，增加打孔和缩小引脚的工艺也可以有效减小寄生电容。
对于已经存在寄生电容的器件，我们可以通过改变工作条件降低其影响。
例如，在信号模拟电路中，可以增加工作电源电压来提高信噪比，从而降低寄生电容的影响。
另外，对于频率较大的电路，增加工作频率也可以降低寄生电容对器件的影响。
总之，对于功率器件寄生电容这一问题，应该建立起拥有全面技术和管理控制系统的探测、诊断、处理和预测的机制，及时发现和排除故障，从根本上防止寄生电容损坏器件。
只有这样，我们才能保证设备的稳定性和性能，并增强市场竞争力。
寄生电容电感电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述寄生电容、电感和电阻是电路中常见的元件，它们在电子设备和电路中起着重要的作用。
在实际的电路设计和应用中，我们经常会遇到这些寄生元件的存在，它们虽然不是设计时的主要元件，但却会对电路的性能和稳定性产生一定的影响。
寄生电容指的是电容器的容量存在于电路中的其他不相关元件之间，如电路板中的导线之间或电路元件之间的绝缘介质。
这些寄生电容会对电路的频率特性、干扰抗性以及能耗等方面产生影响。
而寄生电感则是指电阻线圈的电感性质存在于电路中的其他元件之间，如电路导线本身或电路中的线圈元件。
寄生电感会对电路的频率响应、电磁干扰以及传输效率等方面产生影响。
寄生电阻则是指电路中电路元件或导线的电阻特性对电路性能产生的影响。
这些寄生元件的存在使得实际电路的性能与理论设计存在一定的差别。
因此，在电路设计中，为了更准确地预测电路的行为和性能，必须考虑和计算这些寄生元件的影响。
在实际应用中，我们需要通过一系列的测试和测量来确定电路中这些寄生元件的值，并将其纳入到电路设计和分析中。
本文将着重介绍寄生电容、电感和电阻的概念，探讨它们的影响因素和作用机制，并分析其在实际应用中的应用场景和未来的发展展望。
通过深入理解和认识这些寄生元件，我们能够更好地设计和优化电子电路，提高电路的性能和可靠性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构部分应该明确说明本文的章节组成和内容安排。
本文将围绕寄生电容、寄生电感和寄生电阻展开详细介绍和分析。
第一大纲部分介绍文章的引言部分，包括概述、文章结构和目的。
第二正文部分将分为三个小节：2.1 寄生电容的概念，2.2 寄生电感的概念，2.3 寄生电阻的概念。
在这些小节中，将详细介绍每个概念的定义、原理和特点，并探讨它们在电路中的作用和影响。
第三结论部分将总结影响因素，并分析寄生电容、寄生电感和寄生电阻在不同应用场景下的具体应用和局限性。
pcb走线寄生电感原理
在电路版布局中，PCB（印刷电路板）的走线对于电感的影响是显著的。
当电
流通过PCB走线时，会形成一种被称为寄生电感的现象。
这是一种由电流引起的
磁场效应，当电流改变时，就会产生电压变化。
这种效应在高频电路中尤其明显，且会对电路的性能产生重大影响。
寄生电感的产生原理主要与电的磁效应有关。
电路板的每一个走线都可以被看作一个简单的电感器，其电感值与线圈的面积、线圈的形状、线圈的铜厚度、线
圈的镀金面积、线圈的周长、线圈的线宽、线圈的线距等因素有关。
电势差的产生也与寄生电感有关。
在板上布局走线时，由于电流的变化，会在走线周围形成磁场，导致电势差的产生。
当电流在走线上流动时，磁场的变化会
引起电势差，这个电势差就是寄生电感。
在高频电路设计中，由于频率的增加，电感的影响越来越大。
如果不注意走线的设计，可能会导致电路的性能降低，甚至无法工作。
因此，在设计过程中应避
免过长的布线，并且要尽量使用宽线。
同时，还应尽量减少串联电感和并联电感的使用，以降低寄生电感对电路性能的影响。
寄生电感对电流的影响是双向的，即它既可以抑制电流的变化，也可以放大电流的变化。
因此，寄生电感不仅会影响电路的性能，而且还可能引起电路的不稳定。
因此，理解寄生电感并合理布线是电路设计中的重要环节。
③信号的幅值降低来之寄生电容。
图12走线的寄生效应产生分布电容在电路板上两条平行的走线或者距离近的走线，因图23走线寄生效应:产生分布电感电路板上的走线可以等效为一段电感，走线的长度和宽度的不同可以等效为不同的感抗的电感，这就是平时说的寄生电感。
如图3，PCB板的走线的长度的增加，电感就会随着增大，双面基板尤其明显。
因此，其中一个有效减少走线电感的方法是让PCB的走线尽量的短和粗。
这种寄生电感产生对于包含数字SWITCH电路的正常运行影响特别显著。
复的任务，并逐渐过度到智能化，使他们具备分析和调整环境的能力。
随着智能领域研究的深入和实施，智能机器中国战略新兴产业，2016（28）：71-75.[2]沈小波，韩舒淋.人工智能等技术重塑机器人产业后者迎来大机会[J].信息与电脑（理论版），2016（17）：8-14. [3]吴伟国.面向作业与人工智能的仿人机器人研究进展尔滨工业大学学报，2015（7）：1-19.图34走线寄生效应:线阻抗对串扰的影响PCB板走线的特性阻抗越大，串扰越强。
图45走线寄生效应:平行走线对串扰的影响刚才看到平行走线上产生的寄生电容，那这个对信号影响有多大呢。
如图5，PCB平行走线越长，线间距（越小，所接器件的速度越快（74AS>74HC>74LS），则串扰越大。
图6适用于高速时钟线、控制线。
6.2层间串扰往往比线间串扰更大，因此不同层的布线尽可能正交或大角度交叉图76.3电源平面不能重叠，应用公共地线隔离（防止系统噪声与电源耦合）图86.4对于不得不走的高频平行长线，以加接地线来进行隔离图9参考文献:李琛.冲击波压力传感器寄生效应抑制方法[D].南京理工大学，2017.李力南，钱鹤.RF集成电感的设计与寄生效[J].固体电子学研究与进展，2002（02）图5。
pcb线路寄生电容产生的原因摘要：本文主要讨论了PCB线路中寄生电容产生的原因。
首先介绍了PCB线路的基本结构和工作原理，然后详细解释了寄生电容的概念和产生原因。
最后，提出了一些减小寄生电容的方法和技巧。
引言在现代电子产品中，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）扮演着至关重要的角色。
它是电子元器件间连接的基础，因此PCB 线路的设计与布局对整个电路的性能至关重要。
然而，由于电路板上的导线和元器件之间的物理结构和布局，会产生一些不可避免的寄生电容效应。
本文将详细探讨这种寄生电容产生的原因。
1. PCB线路的基本结构和工作原理PCB线路由导线、元器件和电路板基座组成。
导线用于连接不同的元器件和电路节点，而电路板基座则提供了一个稳定的支撑平台。
在PCB线路中，电流通过导线流动，而导线之间和导线与基座之间的空间形成了电容。
2. 寄生电容的概念寄生电容是指在电路布局和设计过程中不可避免地产生的电容效应。
它是由于导线和电路板基座之间的物理结构和空间布局而产生的。
寄生电容会对电路的性能产生不利影响，例如降低信号传输速度和引入干扰。
3. 寄生电容产生的原因3.1 导线之间的电容当导线之间距离很近时，它们之间会形成一个电容。
这是因为导线之间的绝缘介质会形成电场，导致电荷在导线之间积累。
导线之间的电容与导线长度、距离和绝缘介质的介电常数有关。
3.2 导线与基座之间的电容导线和基座之间的电容是由于导线和基座之间的空隙形成的。
当电流通过导线时，导线周围的电场会引起基座上的电荷积累，从而产生电容效应。
导线与基座之间的电容与导线长度、距离和基座材料的介电常数有关。
4. 减小寄生电容的方法和技巧4.1 合理布局导线合理布局导线是减小寄生电容的关键。
导线之间应尽量保持一定的距离，避免过于靠近或交叉。
可以使用分层布局和缩小导线宽度的方法来减小导线之间的电容效应。
4.2 使用绝缘材料在导线之间和导线与基座之间使用绝缘材料可以减小电容效应。
pcb走线寄生电容计算当我们设计PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）时，经常会遇到一个非常重要的问题：走线寄生电容（Parasitic Capacitance）的计算。
走线寄生电容可以对电路性能产生重要的影响，因此我们需要充分了解并合理计算它。
什么是走线寄生电容呢？在PCB上，电线之间或电线与地平面（也称为地层）之间会存在一定的电容。
这是由于电线和地平面之间的介质形成的，并且会导致高频信号的损耗，从而影响电路的性能。
因此，我们需要通过计算来评估和控制这种电容。
计算走线寄生电容的方法有很多种，以下是一种常用的方法：首先，我们需要确定走线的几何形状。
也就是说，我们需要知道电线的宽度、长度和高度。
通常来说，电线的宽度和高度对电容的影响更大。
然后，我们需要计算电容公式，这可以通过公式 C = ε * A / d 来完成。
其中，C代表电容，ε代表介质的介电常数，A代表走线的有效面积，d代表电线与地平面之间的距离。
通过这个公式，我们可以计算出电容的数值。
在实际计算过程中，我们还需要考虑其他因素。
例如，当两条走线平行时，它们之间的电容值通常会比较大。
这被称为互联电容，它会对信号的传输速率产生直接影响。
此外，为了减小走线寄生电容的影响，我们还可以采取一些措施。
比如，使用更宽的走线可以减小电容的数值；将走线与地平面之间的距离缩小也可以减小电容。
当然，要根据实际情况和设计需求来决定如何控制走线寄生电容。
不同的应用场景可能有不同的要求。
综上所述，走线寄生电容的计算对于PCB设计来说非常重要。
通过了解走线的几何形状、采用相应的公式以及考虑其他因素，我们可以控制和优化走线寄生电容，从而提高电路的性能。
在设计PCB时，务必要将走线寄生电容考虑在内，以确保电路的稳定性和可靠性。
