威尼斯人棋牌-威尼斯欢乐娱人成app-登录

威尼斯人棋牌-威尼斯欢乐娱人成app-登录欢迎您!
网站地图|收藏大家

在电路板设计中使用差分信号线布线的优点和布

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-03-15 20:33    浏览量:
 
布线彼此非常接近的差信号也将彼此紧密耦合,这种相互耦合将减少EMI发射,差分信号线的主要缺点是增加PCB的面积,这本文先容了采用差分信号线布线策略的电路板设计过程。
众所周知,信号具有沿信号线或PCB线传输的特性,即使大家可能不熟悉单端模式布线策略,单端术语也能区分信号的传输特性。在差模和共模信号传输模式下,后两种信号传输方式通常比较复杂。
差模和共模模式差模信号通过一对信号线传输。信号线传输大家通常理解的信号;在另一信号线上,传输在相反方向上相等的信号(至少在理论上)。
差分和单端模式首次出现时差别不大,因为所有信号都存在于循环中。单端模式的信号通常通过0电压电路(或地)返回。差分信号中的每个信号通过接地电路返回。
由于每个信号对实际上是等效和反转的,因此返回电路只是相互偏移,因此差分信号返回的分量不会出现在0电压或接地电路上。共模方法是出现在(差分)信号线对的两条信号线上的信号,或同时出现在单端信号线和地面上的信号。对概念的理解并不直观,因为很难想象如何产生这样的信号。这主要是因为大家通常不会生成共模信号。绝大多数共模信号是在电路中产生或由相邻或外部信号源耦合的噪声信号,这取决于场景。
共模信号几乎总是“有害的”,许多设计规则旨在防止共模信号的出现。
差分信号线的接线通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号,因此高速设计规则经常应用于差分信号的接线,特别是在设计传输线1等信号线时。
这意味着大家必须非常小心地设计信号线的布线,以确保信号线的特征阻抗沿信号线连续并保持恒定。在差分线对的布局布线过程中,大家希翼差分线对中的两条PCB线是相同的。这意味着应该在实际应用中尽最大努力确保差分线对中的PCB线具有完全相同的阻抗,并且布线的长度完全相同。差分PCB线通常是有线的,它们之间的对准方向在任何位置都保持不变。
通常,差分线对的布局布线总是尽可能接近。
差分信号的优点单端信号通常指某种“参考”电平。该“参考”电平可以是正电压,或者它可以是接地电压,器件的阈值电压或其他地方的其他信号。另一方面,差分信号总是指差分线对的另一侧。
也就是说,如果一条信号线上的电压(+信号)高于另一条信号线上的电压(-signal),那么大家可以得到一个逻辑状态,如果前者低于后者那么大家就可以得到另一种逻辑状态,参见图1.差分信号具有以下优点:1。精确定义时序,因为控制信号线对的交点比控制信号相对于参考电平的绝对电压值更简单。这也是需要精确实现差分线对等长度布线的原因。如果信号不能同时到达差分线对的另一端,则可以大大减少对源可以提供的任何定时的控制。另外,如果远端信号的差分线不是严格等效和反向,则会出现共模噪声,这将导致信号时序和EMI问题。
2.由于差分信号不是指除自身以外的任何信号,并且可以更严格地控??制信号交叉的时序,因此差分电路通常可以比传统的单端信号电路更高的速度工作。由于差分电路的工作取决于两条信号线上的信号之间的差异(它们的信号等效和反向),所获得的信号是任何单端信号的两倍,与周围的噪声相比。
因此,在所有其他条件下,差分信号总是具有更高的信噪比,从而提供更高的性能。差分电路对差分对上的信号电平之间的差异非常敏感。但是,相对于其他一些参考(特别是地面),它们对差分线上的绝对电压值不敏感。
相反,差分电路对诸如弹性反射和可能存在于电源和接地平面上的其他噪声信号之类的问题不敏感,并且对于共模信号,它们以一致的方式精确地出现在每条信号线上。差分信号还对EMI和信号之间的串扰耦合具有一定的免疫力。如果一对差分信号线的布线非常紧凑,那么任何外部耦合的噪声将以相同的程度耦合到线对中的每个信号线。因此,耦合噪声成为“共模”噪声,差分信号电路对该信号具有非常完美的抗扰性。如果线对绞合在一起(例如双绞线),信号线将更能抵抗耦合噪声。
由于不可能轻易地在PCB上安装差分信号,因此在实际应用中尽可能将它们的接线放在一起是一种非常好的方法。非常靠近布线的差分信号也彼此紧密耦合。相互之间的耦合减少了EMI发射,特别是与单端PCB信号线相比。可以想象,差分信号外部辐射中的每条信号线在大小和相反方向上是相等的,因此它将相互抵消,如在双绞线中的信号的情况。
差分信号越接近布线,它们之间的耦合越强,外部EMI辐射越小。差分电路的主要缺点是增加了PCB线。因此,如果应用过程不能发挥差分信号的优势,那么就不值得增加PCB面积。
但是,如果设计电路的性能有了重大改进,那么增加布线面积的成本是值得的。
本文总结了差分信号线相互耦合。这种耦合会影响信号线的外部阻抗,因此必须使用端子匹配策略(有关差分阻抗的讨论和计算,请参见注释2)。差分阻抗的计算很困难,国家半导体在该领域提供了一些参考。 Polar Instruments还提供单独的差分阻抗计算器,可以计算许多不同的差分信号结构3(需要付费)。
高端设计套件还可以计算差分阻抗。但是,应该注意的是,差分线之间的相互耦合将直接影响差分阻抗的计算。必须保证差分线之间的耦合沿整个差分线保持恒定或确保阻抗的连续性。这就是为什么必须在差分线之间保持“恒定间距”设计规则的原因。

相关资讯推荐

关注官方微信

Copyright ? 威尼斯人棋牌-威尼斯欢乐娱人成app-登录 版权所有 地址:深圳市龙岗区坪地街道新联中路17号



威尼斯人棋牌|威尼斯欢乐娱人成app

XML 地图 | Sitemap 地图