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电子设计基本概念100问解析（71-80问）

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摘要：

1.71?什么叫旁路电容、去耦电容，两者的区别在哪？

答：可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路滤掉的电容，称做“旁路电容”。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除。

去耦电容是电路中装设在元件的电源端的电容，此电容可以提供较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响。

去耦和旁路都可以看作滤波。去耦电容相当于电池，避免由于电流的突变而使电压下降，相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大，对更高频率的噪声，基本无效。旁路电容就是针对高频来的，也就是利用了电容的频率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC串联模型。在某个频率，会发生谐振，此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图，就会发现一般都是一个V形的曲线。具体曲线与电容的介质有关，所以选择旁路电容还要考虑电容的介质，一个比较保险的方法就是多并几个电容，其关系示意如图1-47所示。

表1-47 ?旁路电容与去耦电容示意图

1.72?什么叫做串扰？

答：串扰,就是指一条线上的能量耦合到其他传输线,它是由不同结构引起的电磁场在同一区域里的相互作用而产生的。串扰在数字电路中非常普遍地存在着，如芯片内部、PCB板、接插件、芯片封装，以及通信电缆等等。

串扰可能是数据进行高速传输中最重要的一个影响因素了。它是一个信号对另外一个信号耦合所产生的一种不受欢迎的能量值。根据麦克斯韦定律，只要有电流的存在，就会有磁场存在，磁场之间的干扰就是串扰的来源。这个感应信号可能会导致数据传输的丢失和传输错误。?所以串扰对于综合布线来说，无疑是个最厉害的天敌。

1.73?引起串扰的因素有哪些？

答：互感是引起串扰的两个重要因素之一,互感系数标志了一根驱动传输线通过磁场对另外一根传输线产生感应电流的程度。从本质上来说,如果“受害（Victim）线”和驱动线(侵略线)的距离足够接近，以至于侵略线产生的磁场将受害线包围其中,则在受侵略的传输线上将会产生感应电流,而这个通过磁场耦合产生的电流在电路模型中就通过互感参数来表征。在互感的作用下，将根据驱动线上的电流变化率而在受害线上引起一定的噪声，噪声电压的大小与电流变换率成正比。

互容是引起串扰的另外一个重要因素,互容是两导体间简单的电场耦合,这种耦合在电路模型中以互容的形式表现出来。互容将产生一个与侵略线上电压变换率成正比的噪声电流到受害线。

1.74?降低串扰的方法有哪些？

答：降低串扰的方法有如下几种：

增加信号路径之间的间距、用平面作为返回路径、使耦合长度尽量短、在带状线层布线、减小信号路径的特性阻抗、使用介电常数较低的叠层、在封装和接插件中不要共用返回引脚、使用两端和整条线上有短路过孔的防护布线，更多关于PCB中降低串扰的处理方法，可以到本书学习论坛“PCB联盟网”免费下载学习。

1.75?什么是过孔，过孔包含哪些元素？

答：过孔，也叫金属化孔。在双面板和多层板中，为连通各层之间的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，即过孔。

过孔的实质呢，其实就是一个通孔的焊盘，有外径和内径，我们可以从图1-48所示的过孔的padstack剖析图来看下，通孔的焊盘在Allegro软件中所包含的元素。

图1-48 通孔焊盘剖析图

Regular Pad：规则焊盘，在正片中看到的焊盘，也是基本的焊盘。

Thermal Relief：热风焊盘，也叫花焊盘，在负片中有效，设计用于在负片中焊盘与敷铜的接连方式，防止焊接时散热太快，影响工艺。

Anti Pad：隔离焊盘，焊盘与敷铜的间距，负片工艺中有效。

Soldermask：阻焊层，定义阻焊的大小，规定绿油开窗大小，以便进行焊盘。

Pastemask：钢网层，定义钢网开窗大小，贴片的时候会按照钢网的位置和大小，进行锡膏涂敷。

1.76?什么是盲埋孔?

答：盲埋孔，是盲孔与埋孔的统称。盲孔（Blind vias?），盲孔是将PCB内层走线与PCB表层走线相连的过孔类型，此孔不穿透整个板子。埋孔（Buried vias），埋孔则只连接内层之间的走线的过孔类型，所以是从PCB表面是看不出来的。

盲孔一般是激光钻孔，从表层钻到PCB的内层，并不穿透整个PCB板，激光钻孔的大小是0.1mm，厚度是60-70um左右，具体要看PCB厂家的工艺能力。所以我们在PCB设计软件中，设置的盲孔大小一般是4mil的钻孔，10mil的焊盘。

文章来源：《电子设计工程》网址: http://www.dzsjgc.cn/zonghexinwen/2021/0513/1261.html