PCBニュース - PCBレイアウト初心者が差動信号をどのように理解するか

差動信号とは? 素人の言葉で, 駆動端は2つの等しい値および反転信号を送る, そして、受信端は、2つの電圧の差を比較することによって、論理状態「0」または「1」を判定する. 差動信号を伝送する一対のワイヤを差動線と呼ぶ. 微分線インピーダンスを計算する方法? 様々な差動信号のインピーダンスは異なる, such as USB D+ D-, 差動線インピーダンスは, そして1394の差動線は110オームである. 最初に仕様書や関連情報を読むのが一番です. インピーダンスを計算する多くの道具がある, Solar 9000のような. 差動インピーダンスに影響する要因は線幅である, 差動線間隔, 誘電率, and thickness of the medium (the thickness of the medium between the differential line and the reference plane). 一般に, それは違いを調整することです. ライン間隔と線幅は、差動インピーダンスを制御するために用いる. 板作り, あなたも説明する必要があります PCBメーカー どの線がインピーダンスを制御すべきか. 差動信号は、2つの物理量間の差を表すために数値を使用する. 厳密に言えば, すべての電圧信号は差動である, つの電圧が他の電圧と比較できるだけであるので. いくつかのシステムで, システム'グラウンド'は電圧基準点として使われる. 「接地」は電圧測定基準として使用される, この信号計画をシングルエンドと呼ぶ. 信号が単一の導体上の電圧によって表されるので、この用語を使用する.

PCBレイアウトエンジニア, 最も重要なのは、差動配線のこれらの利点が実際の配線に完全に利用できることを保証する方法である. おそらく、レイアウトと接触している誰でも、差動配線の一般的な要求を理解するでしょう. PCB設計 は、等しい長さと等しい距離です. 等しい長さは、2つの差動信号がいつでも反対極性を維持して、コモンモード構成要素を減らすことを確実とすることになっている等しい距離は、主に2つの差動インピーダンスが一貫していて、反射を減らすことを確実にすることです. 差動可能な配線の要件の一つである. 差動トレースは、異なる信号層でも動作することができる, しかし、この方法は, 異なる層によって作り出されたインピーダンスとビアの違いは、差動モード伝送の効果を破壊し、コモンモードノイズを導入する. 加えて, 隣接する2つの層が緊密に結合されていない場合, それは、ノイズに抵抗するために微分トレースの能力を減らす, しかし、周囲のトレースから適切な距離を維持することができます, クロストークは問題ではない. At general frequencies (below GHz), EMIは深刻な問題ではない. 実験では、500 kmの距離における放射線の減衰量が3 mの距離で60 dBに達した, FCC電磁放射線規格を満たすのに十分である. 設計者は、不十分な差動線結合に起因する電磁不等式を心配する必要がない. しかし、これらの規則はすべて機械的に適用されない, そして、多くのエンジニアは、高速差動信号伝送の本質をまだ理解していないようです. 以下のいくつかの一般的な誤解に焦点を当てます PCBボード 差動信号設計.

微分トレースは非常に近いに違いないと考えています。微分トレースを閉じることは、ノイズに対する耐性を向上させることができるだけでなく、外部の世界への電磁干渉を相殺するために磁場の反対極性を十分に利用することができるそれらの結合を強化すること以上の何もない。このアプローチはほとんどの場合非常に有益ですが、それは絶対ではありません。我々が彼らが外部干渉から完全にシールドされることを確実とすることができるならば、我々は干渉防止を成し遂げるために強い結合を使用する必要はありません。EMI抑制の目的。微分痕跡の良い分離と遮蔽を確実にする方法トレースと他の信号跡の間の距離を増やすことは、最も基本的な方法のうちの1つです。電磁界エネルギーは距離の二乗で減少する。一般的に、線間隔はラインの4倍を超える。それが広いとき、それらの間の干渉は非常に弱く、基本的に無視されることができます。また、グランドプレーンによるアイソレーションも良好なシールド効果を奏する。この構造は、高周波（10 g）のICパッケージPCBの設計でしばしば使用される。これは、厳密な差動インピーダンスを確保することができるCPW構造と呼ばれます。コントロール( 2 Z 0 )。