PCB差分信號設計的案例
PCB差分信號設計中的3個常見誤區(qū)
在高速PCB設計中，差分信號（DIFferential Signal）的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往都要采用差分結構設計。
為什么這樣呢？和普通的單端信號走線相比，差分信號有抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確的優(yōu)勢。
01
布線要求
在電路板上，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。
? 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。
? 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。
? 阻抗最小變化：
在設計具有差分信號的PCB時，最重要的事情之一是找出應用的目標阻抗，然后相應地規(guī)劃差分對。此外，保持盡可能小的阻抗變化。差分線的阻抗取決于諸如走線寬度，走線耦合，銅厚度以及PCB材料和層疊等因素。當你嘗試避免改變差分對阻抗的任何事情時，請考慮其中的每一個。
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在PCB電路設計中，一般差分走線之間的耦合較小，往往只占10～20%的耦合度，更多的還是對地的耦合，所以差分走線的主要回流路徑還是存在于地平面。
當?shù)仄矫姘l(fā)生不連續(xù)的時候，無參考平面的區(qū)域，差分走線之間的耦合才會提供主要的回流通路，盡管參考平面的不連續(xù)對差分走線的影響沒有對普通的單端走線來的嚴重，但還是會降低差分信號的質量，增加 EMI，要盡量避免。
另外也有些設計人員認為，可以去掉差分走線下方的參考平面，以抑制差分傳輸中的部分共模信號，但從理論上看這種做法是不可取的，阻抗如何控制？不給共模信號提供阻抗回路，勢必會造成EMI輻射，這種做法弊大于利。
? 誤區(qū)二：認為保持等間距比匹配線長更重要。
在實際的PCB布線中，往往不能同時滿足差分設計的要求。由于管腳分布，過孔，以及走線空間等因素存在，必須通過適當?shù)睦@線才能達到線長匹配的目的，但帶來的結果必然是差分對的部分區(qū)域無法平行。
PCB差分走線的設計中最重要的規(guī)則就是匹配線長，其它的規(guī)則都可以根據(jù)設計要求和實際應用進行靈活處理。
? 誤區(qū)三：認為差分走線一定要靠的很近。
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在高速PCB設計中，差分信號（DIFferential Signal）的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往都要采用差分結構設計。
為什么這樣呢？和普通的單端信號走線相比，差分信號有抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確的優(yōu)勢。
差分信號PCB布線要求
在電路板上，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。
?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。
?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。
?阻抗最小變化：
在設計具有差分信號的PCB時，最重要的事情之一是找出應用的目標阻抗，然后相應地規(guī)劃差分對。
此外，保持盡可能小的阻抗變化。差分線的阻抗取決于諸如走線寬度，走線耦合，銅厚度以及PCB材料和層疊等因素。當你嘗試避免改變差分對阻抗的任何事情時，請考慮其中的每一個。
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