1、我们常用的 PCB 介质是 FR4 材料的,相对空气的介电常数是4
这个介电常数是会随温度变化的,在 0-70 度的温度范围内,其最大变化范围可以达到 20%
介电常数的变化会导致线路延时10%的变化,温度越高,延时越大
介电常数还会随信号频率变化,频率越高介电常数越小
100M 以下可以用 4
5 计算板间电容以及延时
2、一般的 FR4 材料的 PCB 板中内层信号的传输速度为180ps/inch(1inch=1000mil=2
表层一般要视情况而定,一般介于 140 与 170 之间
3、实际的电容可以简单等效为 L、R、C 串联,电容有一个谐振点,在高频时(超过这个谐振点)会呈现感性,电容的容值和工艺不同则这个谐振点不同,而且不同厂家生产的也会有很大差异
这个谐振点主要取决于等效串联电感
现在的比如一个 100nF 的贴片电容等效串联电感大概在 0
5nH 左右,ESR(等效串联电阻)值为 0
1 欧,那么在24M 左右时滤波效果最好,对交流阻抗为 0
而一个 1nF 的贴片电容等效电感也为 0
5nH(不同容值差异不太大),ESR 为 0
01 欧,会在 200M 左右有最好的滤波效果
为达好较好的滤波效果,我们使用不同容值的电容搭配组合
但是,由于等效串联电感与电容的作用,会在 24M 与 200M 之间有一个谐振点,在这个谐振点上有最大阻抗,比单个电容的阻抗还要大
这是我们不希望得到的结果
(在 24M到 200M 这一段,小电容呈容性,大电容已经呈感性
两个电容并联已经相当于LC 并联
两个电容的 ESR 值之和为这个 LC 回路的串阻
LC 并联的话如果串阻为 0,那么在谐振点上会有一个无穷大的阻抗,在这个点上有最差的滤波效果
这个串阻反倒会抑制这种并联谐振现象,从而降低 LC 谐振器在谐振点的阻抗)
为减轻这个影响