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一、差分线) q) w9 K4 U0 j3 {: i
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1.差分线定义：
0 b3 d# a8 Y7 ?* t# X c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”。
/ _' n7 N4 x) H& d- ]. o5 E j; p而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。) s- H; G( U) H# P g- K
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2.差分线的优势
4 z. k# K! e2 z& `3 }/ 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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* k% J/ |- B# r: G2 Aa.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 7 X; x0 j4 q X6 m# h/ L' s
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。1 ~) F! e. |4 u
; X# u5 T3 c' E* [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。0 S y9 \6 g) O" R; h+ W) U
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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
, z: p$ \ q U, U1 i7 ?+ t8 o8 o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。 l P, d1 T' R( n- \0 Q
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3.差分信号的布线要求：4 D* f$ U8 S: Y1 H- Q6 O
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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。
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9 S+ [ o1 J0 Q; H( u7 [) O( z 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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6 G' p4 S+ S v; O) ]2 N8 p 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。
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9 E9 S) ?5 o3 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。
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4 R: D& j: m* g 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。5 O' [- K* y5 B% S
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二、等长线$ _! z" j- n% B) Y7 O3 s' j
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通俗点说，所以需要匹配线长的信号线都叫做等长线。- A; o: O2 _) `- Y
0 Z9 Y% z/ U' M/ m& B t9 i/ B5 e如果差分线也需要等长的话，就叫做等长差分线。' o# U- y; v: l: \( N+ a
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发表于 2016-3-2 16:04
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