差分信号设计中的常见误区及其影响

如题所述

差分信号在设计中存在几个常见的误解:



    误区一:有人认为差分信号不需要地平面作为回流路径,实际上,差分电路对地弹等噪声不敏感,但回流路径的分析与单端走线一致,高频信号会通过电感最小的途径回流。在PCB设计中,尽管差分走线间的耦合度通常较小(约10%~20%),地平面仍然是主要的回流途径。地平面不连续时,差分走线间的耦合会成为主要回流通路,可能影响信号质量和EMI,应尽量避免。
    误区二:有些人认为等间距比线长匹配更重要。实际上,PCB布线中可能存在管脚分布、过孔和空间限制,线长匹配需通过适当绕线,可能破坏差分对的平行性。差分走线设计的关键是匹配线长,其他规则可根据需要灵活处理。
    误区三:有人认为差分走线要靠得非常近。虽然增强耦合可以提高抗干扰能力,但并不绝对。保证良好的隔离和屏蔽,如加大间距至4倍线宽以上或利用地平面隔离,可以有效减少干扰。差分走线在不同信号层的使用要谨慎,因为不同层的特性可能影响差模传输和共模噪声。
    误区四:曼切斯特编码与差分信号不同,它用于同步时钟,而非逻辑数据。双绞线上的信号并不一定是差分,单端信号在双绞线上的电磁辐射小于平行走线。

在一般频率下,差分走线间的耦合度对EMI的影响不大,正确的设计和间距选择可以满足电磁兼容性要求。因此,理解这些误区并进行适当的调整是设计高质量差分信号的关键。

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