一、差分线) I6 I9 [3 c, y3 m
1 Y+ [0 ?5 X# ]/ Y4 J2 Q1.差分线定义：
& p' h& o, e: s. b; l3 J# P( o7 ]8 _! W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”。
1 \+ h7 p5 L3 f+ T, |/ S; Z而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。
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2.差分线的优势
2 _! U+ i5 t1 w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：
: T. F! n# Q |, Xa.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
6 ] R* i3 ?" p* E$ h# z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。
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b.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。 7 ]. i) E7 n+ R* l3 c5 y2 `7 n
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 4 E o7 L, N6 Y5 W+ B
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。 " m: D( x0 ]- |% Y0 A/ n6 P
3.差分信号的布线要求： ! N; t* i7 a8 Y9 g# B
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。 * C# R+ \6 ~; J4 Y) C1 K
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。 ; o: R3 ? v) @8 H
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。 ]4 ^8 S8 Y6 R7 n* p9 q
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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二、等长线 ; s( H# {; ]7 I$ J& R
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。 7 ]. T' b- @% Y3 ~. I. g
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发表于 2016-3-2 16:02
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