差分线应用记录

        一、什么是差分线、差分线的优点

        差分线是两条平行的等长的走线,传输相位差180度的同一个信号,是一根传输“+信号”,一根传输“-信号”。两个信号相减得到2倍强度的有用信号。而两跟信号线上的干扰信号相减之后也就没了。

差分线的优点

        1、在相同电平的信号在,差分线的峰峰值是单端信号的2倍

        2、在相同的电路环境中,单端走线参考电压基准是GND,对与外界的干扰对信号影响很大,导致它在走线上的干扰和回流路径中的干扰无法相互抵消;         

        差分信号由于平行、等长的特性,在相同的电路环境中,两条线的耦合程度很高,在收到同一干扰源时,两条线上的干扰程度接近,二差分线的电压基准点是对应的另一条线,不是GND对于共模干扰有较好的抑制能力。

        在追求更高的传输速率  和更强的抗干扰能力的设计中可以考虑使用差分线。(ETH网络传输、RS485、CAN、USB3.0、SATA、MIPI等等) 

二、差分线设计

 布线要求:

  1. 等长
  2. 等宽
  3. 紧密靠近
  4. 在同一层面的两根线

 差分线设计中的几个误区:

2.1 电路板上差分线的周围、下面一层是要铺GND的

        在PCB电路设计中,一般差分走线之间的耦合较小,往往只占10~20%的耦合度,更多的还是对地的耦合,所以差分走线的主要回流路径还是存在于地平面。

2.2 等长比等间距更重要

        在实际的PCB布线中,往往不能同时满足差分设计的要求。PCB差分走线的设计中最重要的规则就是匹配线长,其它的规则都可以根据设计要求和实际应用进行灵活处理。

        所有优先保证等长

        以下是等长的两个方法:

2.3 差分走线不一定要靠的很近

        让差分走线靠近无非是为了增强他们的耦合,既可以提高对噪声的免疫力,还能充分利用磁场的相反极性来抵消对外界的电磁干扰,但这不是绝对的。

        为了增加差分线的隔离和屏蔽效果,增大与其它信号走线的间距是最基本的途径之一,电磁场能量是随着距离呈平方关系递减的,一般线间距超过4倍线宽时,它们之间的干扰就极其微弱了。

三、AD中差分走线的操作

3.1调出PCB菜单

 3.2差分走线

        

 3.3 差分等长

        

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