一、差分线
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1.差分线定义：9 J+ S: \! x: Y7 x! A" L
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”。. [. K, p7 q1 a* K! ^& A
而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。) @8 c. i1 ?4 G
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2.差分线的优势
$ ]- J6 ^- `+ x( l4 @) e- [: U) N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：
0 P* }6 |4 b9 Y& ^+ La.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
! l' t s# s7 ~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。 & M$ `( n* x! 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 7 i3 `4 j g) \ X! H
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。 ! @, N, `$ b0 n$ d4 r" d
3.差分信号的布线要求： $ e, }9 f: q0 \3 j+ J# Y' n
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。 ; V1 w5 _0 Q$ J, 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。 6 k7 C& C" W6 }, s( b
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。
: P( w" I/ y6 A2 K 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 U' Q6 Z- ]' B# S
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 & _; M+ X1 g" Y9 p+ G, }4 ?
通俗点说，所以需要匹配线长的信号线都叫做等长线。 * K0 H$ n) \) ~$ |( _
如果差分线也需要等长的话，就叫做等长差分线。 / c2 |# @8 m8 F/ U' q% \& t
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发表于 2016-3-2 16:02
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