【導讀】在高速 PCB 設計中,差分信號的應用越來越廣泛,這主要是因為和普通的單端信號走線相比,差分信號具有抗干擾能力強、能有效抑制 EMI、時序定位精確的優(yōu)勢。作為一名(準)PCB 設計工程師,我們當然需要充分理解差分信號!
在高速 PCB 設計中,差分信號的應用越來越廣泛,這主要是因為和普通的單端信號走線相比,差分信號具有抗干擾能力強、能有效抑制 EMI、時序定位精確的優(yōu)勢。作為一名(準)PCB 設計工程師,我們當然需要充分理解差分信號!

關(guān)于差分信號
嚴格意義上來說,所有的電壓信號都是“差分”的,因為一個電壓總是相對另一個電壓而言。但大部分情況下,我們會把“地”做為電壓基準點,從而測得另一個電壓值,這種信號被稱為單端信號。由于是和“地”做比較,單端信號在 PCB 上的表現(xiàn)通常只有一根導線(Track)。
那什么是差分信號呢?區(qū)別于傳統(tǒng)的一根信號線一根地線的做法,差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號,這兩個信號的振幅相等,相位相差 180 度,極性相反。在這兩根線上傳輸?shù)男盘柧褪遣罘中盘枴?/div>

差分信號在 PCB 上的表現(xiàn)會有兩根導線(Track)。

差分信號的優(yōu)缺點
優(yōu)點
1、抗干擾能力強。干擾噪聲一般會等值、同時的被加載到兩根信號線上,而其差值為 0,即:噪聲對信號的邏輯意義不產(chǎn)生影響。
2、能有效抑制電磁干擾(EMI)。由于兩根線靠得很近且信號幅值相等,這兩根線與地線之間的耦合電磁場的幅值也相等,同時他們的信號極性相反,其電磁場將相互抵消。因此對外界的電磁干擾也小。
3、時序定位準確。差分信號的接受端是兩根線上的信號幅值之差發(fā)生正負跳變的點,作為判斷邏輯 0/1 跳變的點的。而普通單端信號以閾值電壓作為信號邏輯 0/1 的跳變點,受閾值電壓與信號幅值電壓之比的影響較大,不適合低幅度的信號。
缺點
若電路板的面積非常緊張,單端信號可以只有一根信號線,地線走地平面,而差分信號一定要走兩根等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的線。這樣的情況常常發(fā)生在芯片的管腳間距很小,以至于只能穿過一根走線的情況下。

差分信號布線要求
在 PCB 電路板上,差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線。
1. 等長:等長是指兩條線的長度要盡量一樣長,是為了保證兩個差分信號時刻保持相反極性。減少共模分量。
2. 等寬、等距:等寬是指兩條信號的走線寬度需要保持一致,等距是指兩條線之間的間距要保持不變,保持平行。
3. 差分線彼此靠近,靠越近,回路面積越小,走線下面感應電流的回路面積也越小,對 EMI 控制也好。
4. 差分走線要求在同一板層上,因為不同層之間的阻抗、過孔等差別會降低差模傳輸?shù)男Ч牍材T肼暋?/div>
提醒:在 PCB 布線規(guī)則中,有一條“關(guān)鍵信號線優(yōu)先”的原則,即電源、摸擬信號、高速信號、時鐘信號、差分信號和同步信號等關(guān)鍵信號優(yōu)先布線。
免責聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進行處理。
特別推薦
- 5mW待機功耗突圍戰(zhàn)!AC-DC電源待機功耗逼近物理極限
- 華為、地平線、大眾等企業(yè)引領(lǐng)汽車技術(shù)變革,來AMTS 2025了解更多汽車行業(yè)發(fā)展前景
- 關(guān)稅風暴下車企們的生存法則:漲價+清庫+轉(zhuǎn)產(chǎn)三軸突圍
- 從智能座艙到駕控大腦:AMTS帶你暢游上海車展黑科技海洋
- 智能無線工業(yè)傳感器設計完全指南
- 硅光技術(shù)新突破:意法半導體PIC100開啟數(shù)據(jù)中心高能效時代
- 新唐科技以AI、新能源、汽車電子新品引領(lǐng)行業(yè)未來,巡回發(fā)布會完美收官!
技術(shù)文章更多>>
- 新唐科技以AI、新能源、汽車電子新品引領(lǐng)行業(yè)未來,巡回發(fā)布會完美收官!
- 硅光技術(shù)新突破:意法半導體PIC100開啟數(shù)據(jù)中心高能效時代
- 從智能座艙到駕控大腦:AMTS帶你暢游上海車展黑科技海洋
- 關(guān)稅風暴下車企們的生存法則:漲價+清庫+轉(zhuǎn)產(chǎn)三軸突圍
- 華為、地平線、大眾等企業(yè)引領(lǐng)汽車技術(shù)變革,來AMTS 2025了解更多汽車行業(yè)發(fā)展前景
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電容觸控屏
電容器
電容器單位
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書
電阻測試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動力電池
動力控制
獨石電容