Warum sieht die Reflexion von einer Leiterplatte über so aus?

Meine Frage bezieht sich auf http://mobius-semiconductor.com/whitepapers/ISSCC_2003_SerialBackplaneTXVRs.pdf .

Auf der Seite 18 finden Sie einige Abbildungen von "TDR aus verschiedenen Typen aus Vias". Ich bin verwirrt über die kapazitiven, induktiven und LCL-Titel unter den verschiedenen Durchkontaktierungen. Was ist die Erklärung dafür, warum Diagramme so aussehen, wie sie aussehen? Welche Bedeutung haben die Titel in den Grafiken? Ich bin nicht sicher, warum einer kapazitiv und ein anderer induktiv und ein anderer LCL ist. Ich bin mir auch nicht sicher, was blindes Über- und Gegenbohren bedeutet.

Ich weiß etwas über Übertragungsleitungen und Anpassungsimpedanz, aber ich habe diese Art von Grafiken und Reflexionen an Durchkontaktierungen noch nie zuvor erlebt.

Versuchen Sie, nicht zu viel auf die Tatsache zu fixieren, dass dies Durchkontaktierungen in einer Leiterplatte sind. Der Punkt ist, dass sie Impedanzänderungen im Signalpfad darstellen. Diese Effekte gelten nicht nur für Durchkontaktierungen. Sie können durch viele verschiedene Signalpfadgeometrien verursacht werden. Die Titel unter den Diagrammen (auf Seite 18, Folie 36 der verknüpften PDF-Datei) geben an, welche Impedanzänderung für die jeweilige gezeigte Geometrie am dominantesten ist.

_{Für diejenigen, die es hassen, ein 2,5-MB-PDF für eine einzelne Folie herunterzuladen.
(Bildquelle: ISSCC_2003_SerialBackplaneTXVRs.pdf von Mobius Semiconductor)}

Es gibt ein paar Arten von Vias, die hier gezeigt werden. Die ersten beiden zeigen den gebräuchlichsten Typ, das durchkontaktierte Loch (PTH). Hier verläuft die Durchkontaktierung durch die Platine und wird nur an bestimmten Lagen der Platine angeschlossen (in diesem Fall entweder an Lagen 1 und 3 oder Lagen) 1 und 18). Das dritte gezeigte Via, Counterboring (CB), ist nur der erste Via-Typ, wobei jedoch das zusätzliche Metall entfernt (oder nicht hinzugefügt) wird. Das vierte gezeigte Via, das Blind-Via (BL), ist wie das CB, aber sowohl das Loch als auch der Leiter verlaufen nicht vollständig durch die Platine. Es gibt auch eine andere Art, die hier nicht gezeigt ist, das vergrabene Via (BV), das an einer inneren Schicht beginnt und an einer anderen inneren Schicht endet. Es hätte ähnliche Effekte wie das PTH 1-18, ist jedoch nicht genau dasselbe, da das Signal keine dielektrische Änderung in der Umgebung aufweist (es befindet sich die ganze Zeit auf der Platine).

Diese verschiedenen Geometrien führen zu unterschiedlichen Diskontinuitäten im Signalpfad.

Die Grafiken sehen genauso aus, als ob Sie eine der beschriebenen Komponenten im Signalpfad in Reihe oder als Nebenschluss für Induktivität bzw. Kondensator platzieren würden. Beachten Sie die folgenden Grafiken:

Außerdem können Sie diese Effekte auf einer Leiterplatte ohne Durchkontaktierungen erstellen. Das folgende Bild zeigt beispielsweise verschiedene Streifenleitungsmerkmale, die zum Erstellen von in eine Leiterplatte geätzten Filterelementen verwendet werden.

Sie können wahrscheinlich sehen, in welchem ​​Verhältnis diese zu den Via-Geometrien und den daraus resultierenden Effekten stehen.

Der Grund, warum all dies auftritt, wird tiefer in Übertragungsleitungen, Impedanzanpassung und elektrische Grundlagen. Welches ist eine ganz andere Sache. Es sind viele Ressourcen verfügbar, um das Wissen über T-Lines aufzufrischen, einschließlich einiger sehr netter Animationen .