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一、差分线4 K. i$ |4 k1 [# i% F9 I( @9 m
) k: ~9 m! q9 |: I0 e1.差分线定义：& u) n7 _( `2 u; O& z9 Z
差分信号就是就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。
: ~( W/ n9 K7 J( ^/ w而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。8 N7 @5 _7 Y! X* t
; R$ o; u; r9 Z: W2.差分线的优势
& X2 [( C2 {; g$ y差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：
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/ w" w6 x' _0 Ba.抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条 ; D5 }9 Z% P$ u9 T2 [1 o6 d
线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。, m3 U1 U. I& X b i
( m) r6 s, g; j+ }( ]4 n* hb.能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密，互相抵消的磁力线就越多。泄放到外界的电磁能量越少。; T$ R! ~2 L" ?/ {, _7 l4 A
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c.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈 " ~) M: p. t* Y3 I# \
值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。
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3 M6 B: @ l2 t, M' T5 C. \, G; H* n3.差分信号的布线要求：
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简要的说差分信号的布线有两个要求：等长、等距。等长是指两条线的长度要尽量一样长，等长是为了保证两个差分信号时刻保持相反极性，减少共模分量；等距是指两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变，也就是要保持平行。/ K6 d+ h: c# r7 a
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但是在实际的PCB布线中，往往不能够同时满足两个要求，比如说由于管脚分布，过孔，以及走线空间等因素存在，必须通过适当的绕线才能达到线长匹配的目的，但带来的结果必然是差分对的部分区域无法平行，不能满足等距的要求。
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因此，必须在这两个条件中设定优先级，哪个是必须保证，哪个是可以通融的。9 b4 P4 e4 @ g
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满足等距要求的目的是保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性及时间延迟。其实间距不等造成的影响是微乎其微的，相比较而言，线长不匹配对时序的影响要大得多。再从理论分析来看，间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化，但因为差分对之间的耦合本身就不显著，所以阻抗变化范围也是很小的，通常在10%以内，只相当于一个过孔造成的反射，这对信号传输不会造成明显的影响。而线长一旦不匹配，除了时序上会发生偏移，还给差分信号中引入了共模的成分，降低信号的质量，增加了EMI。
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因此，差分走线的设计中最重要的规则就是匹配线长，其次就是尽量满足两线平行走线。
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# j+ L+ Q6 j* a) ~, \# s3 W/ s二、等长线! P( {9 _- @" b* v9 W
) L& v1 F' t. z' `8 Q& ]0 W7 t. i通俗点说，所以需要匹配线长的信号线都叫做等长线。
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如果差分线也需要等长的话，就叫做等长差分线。
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发表于 2016-3-2 16:04
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