為了避免不理想返回路徑的影響,可以采用差分對走線。為了獲得較好的信號完整性,可以選用差分對來對高速信號進行走線,如圖1所示,LVDS電平的傳輸就采用差分傳輸線的方式。

圖1 差分對走線實例
差分信號傳輸有很多優點,如:
· 輸出驅動總的dI/dr會大幅降低,從而減小了軌道塌陷和潛在的電磁干擾;
· 差分信號在一對緊耦合差分對中傳輸時,在返回路徑中對付串擾和突變的魯棒性更好;
· 因為每個信號都有自己的返回路徑,所以差分新信號通過接插件或封裝時,不易受
到開關噪聲的干擾;
但是差分信號也有其缺點:首先是會產生潛在的EMI,如果不對差分信號進行恰當的平衡或濾波,或者存在任何共模信號,就可能會產生EMI問題;其次是和單端信號相比,傳輸差分信號需要雙倍的信號線。
如圖2所示為差分對走線在PCB上的橫截面。D為兩個差分對之間的距離;s為差分對兩根信號線間的距離;W為差分對走線的寬度;Ff為介質厚度。
使用差分對走線時,要遵循以下原則:
· 保持差分對的兩信號走線之間的距離S在整個走線上為常數;
· 確保D>25,以最小化兩個差分對信號之間的串擾;
· 使差分對的兩信號走線之間的距離S滿足:S=3H,以便使元件的反射阻抗最小化;
· 將兩差分信號線的長度保持相等,以消除信號的相位差;
· 避免在差分對上使用多個過孔,過孔會產生阻抗不匹配和電感。

圖2 PCB上的差分對走線
以前,只有不到50%的電路板采用可控阻抗互連線,而現在這一比例已超過90%。如今有不到50%的電路板使用了差分對,相信在不久的將來,隨著對差分對原理和設計規則的了解加深,將會有超過90%的電路板使用它
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