技术资讯 | 在高速设计中如何消除寄生电容？

寄生电容的定义
 

寄生电容影响威廉希尔官方网站 机理

消除寄生电容的方法

当你想到寄生虫时，你可能会想到生物学上的定义——一种生活在宿主身上或在宿主体内的有机体，从宿主身上吸取食物。 从这个意义上说，寄生虫可能是巨大的麻烦或导致严重的健康问题。 
当然，作为一个PCB设计人员，您可能知道另一种寄生虫—寄生电容。 虽然您不必担心威廉希尔官方网站 中的生物寄生，但了解如何消除寄生电容可以帮助提高PCB设计中的信号完整性和性能。 

什么是寄生电容？

寄生电容是一种现象，即威廉希尔官方网站 中的元件在物理上不是电容时表现得像电容。 如果回顾一下电容的基础知识，就更容易理解寄生电容的概念。 电容器由被绝缘材料隔开的两个导电元件组成。 当两个导体都受到差电位的驱动时，电荷就在它们之间积累起来。 积聚的电荷用电容表示，公式为C = q/V。 物理电容器是根据上述原理构造的，目的是有意地在威廉希尔官方网站 中储存电荷。 然而，电容也可能存在于威廉希尔官方网站 的元件之间，只要元件之间的距离符合形成电荷的要求。 威廉希尔官方网站 中形成的非预期电容称为寄生电容。 寄生电容可以在两个导体、衬垫、导体和相邻地平面之间，或任何两个满足电荷积聚标准的元素之间产生。 当威廉希尔官方网站 的各部分相互接近且电压水平不同时，寄生电容的可能性最大。 

导体间寄生电容是面积与距离的关系

上图显示了威廉希尔官方网站 中两个导体之间的电容是如何产生的。 当导体被置于不同的电位水平时，所积聚的电荷由下式决定:  C= (Ɛ×a) /d，其中Ɛ为导体之间绝缘体的介电常数。  

寄生电容影响威廉希尔官方网站 的机理?  

在高频时，寄生电容会导致短路。
寄生电容很可能存在于威廉希尔官方网站 中，对于低频设计，它不太可能造成重大的问题。 然而，寄生电容在高速设计中可能就必须被重视。 随着频率的增加，电容的行为发生变化，最后，可能会形成一个短路的行为。 当高速信号通过一个元件时，寄生电容也会产生同样的效果。 在放大器设计中，在输入和输出之间形成的寄生电容可能导致不必要的反馈。 通常的开路威廉希尔官方网站 在高频工作时变得导电，并在放大器威廉希尔官方网站 中引起不必要的振荡或寄生振荡。  寄生电容对于两个相邻的导体来说是很麻烦的。 当其中一个导体携带高频信号时，它会给另一个导体带来串扰。 寄生电容越大，EMI噪声越大。  寄生电容不仅会产生干扰，还会影响信号本身的完整性。 例如，寄生电容可以建立在导体和地平面之间。 在高频时，两个元件都趋向于短路，并将改变导体上的信号。 

消除寄生电容的方法？

 去除内地层，有助于降低寄生电容 

考虑到在许多PCB设计中威廉希尔官方网站 密度持续增加，消除寄生电容是不可能的。 但是，您可以通过应用这些策略来减少它的影响。 

01

增加导体之间的间隙

如果可能的话，在设计中使得布线之间保持尽量宽的间隙。 这是因为，电容与导体之间的距离成反比。 较宽的间隙将降低寄生电容和交叉耦合等影响。 

02

适当的使用地平面

建议使用内层接地面，以减少杂散电感、EMI和散热，但请记住，它也可能增加寄生电容。 在用地平面覆盖整个内层之前，需要考虑一下利弊。 

03

减少过孔

在构建紧凑的PCB时，过孔是有用的，但过孔过多会引入显著的寄生电容。 少用过孔，并尽量避免任何高速线上打过孔。  

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