什么是差分信号?(Differential Signal)详解说明.pdf
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- 2019-07-05 发布|
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一、什么是差分信号 ? 差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根
地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅
相同,相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接
收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。在电路板
上,差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。 差分信号 (Differential Signal)在高速电路设计中的应用越
来越广泛,电路中最关键的信号往往都要采用差分结构设计,什么另
它这么倍受青睐呢?在 PCB 设计中又如何能保证其良好的性能
呢? 带着这两个问题,我们进行下一部分的讨论。何为差分信号?通
俗地说,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”。而承载差分信号的
那一对走线就称为差分走线。 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: a.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。 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,泄放到外界的电
磁能量越少。 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。目前流行的 LVDS (low voltage differential signaling)
就是指这种小振幅差分信号技术。 对于 PCB 工程师来说,最关注的还是如何确保在实际走线中能
完全发挥差分走线的这些优势。也许只要是接触过 Layout 的人都
会了解差分走线