Новости PCB - требования к компоновке разностных сигналов

В конструкции высокоскоростных плат дифференциальный сигнал используется все более широко, главным образом потому, что по сравнению с обычной однократной маршрутизацией сигналов дифференциальный сигнал имеет преимущества сильной антиинтерференционной способности, эффективного подавления EMI и позиционирования по времени. Как (квази) PCB конструктор, мы, безусловно, должны полностью понять дифференциальный сигнал! печатная плата

Что касается дифференциальных сигналов, строго говоря, все сигналы напряжения являются "дифференциальными", потому что одно напряжение всегда относительно другого напряжения. Но в большинстве случаев, мы будем использовать "земля" в качестве исходной точки напряжения для измерения другого значения напряжения. Этот сигнал называется однократным сигналом. Поскольку он сравнивается с "ground", производительность однократного сигнала на ПХД обычно имеет только Один трек.

Что такое дифференциальный сигнал? В отличие от традиционной практики использования одной сигнальной линии и одной наземной линии дифференциальная передача сигналов проходит по обеим линиям. Амплитуды двух сигналов равны, фазовая разница 180 градусов, а полярность противоположна. Сигналы, передаваемые по этим двум линиям, являются дифференциальными сигналами.

Преимущества и недостатки дифференциального сигнала

Благоприятные условия

Высокая способность противостоять вмешательству. Как правило, помеховой шум будет загружаться на две сигнальные линии одинаково и одновременно, и разница будет равна 0, то есть шум не повлияет на логическое значение сигнала.

Да. Он может эффективно подавлять электромагнитные помехи (EMI). Поскольку эти два провода близки друг к другу и амплитуда сигнала равна, амплитуда объединенного электромагнитного поля между двумя проводами и наземной проволокой также равна. В то же время, их полярность сигнала противоположна, и их электромагнитные поля будут отключать друг друга. Таким образом, электромагнитное воздействие на внешний мир также невелико.

Точное определение времени. Получающим концом дифференциального сигнала является точка, где разница между амплитудами сигнала на двух линиях прыгает положительным и отрицательным, который используется в качестве точки для оценки логики 0/1 прыжок. Общий одноконтурный сигнал принимает пороговое напряжение в качестве точки перехода сигнальной логики 0/1, на которую сильно влияет отношение порогового напряжения к сигнальному амплитутному напряжению, поэтому он не подходит для сигналов низкой амплитуды.

Недостатки в работе

Если область контурной платы очень плотная, то одноконтурный сигнал может иметь только одну сигнальную линию, а наземная проволока проходит через плоскость земли, в то время как дифференциальный сигнал должен проходить через две линии одинаковой длины, ширины, непосредственной близости и на одном уровне. Это часто происходит, когда расстояние между штифтами чипа настолько мало, что он может пройти только через одну проводку.

Требования к проводке дифференциальных сигналов

На печатной плате дифференциальная маршрутизация должна состоять из двух проводок одинаковой длины, одинаковой ширины, близости и на одном уровне.

Равная длина: равная длина означает, что длина двух линий должна быть как можно дольше для обеспечения того, чтобы два дифференциальных сигнала всегда поддерживали противоположную полярность. Уменьшить общие компоненты режима.

Равная ширина и равное расстояние: равная ширина означает, что ширина направления двух сигналов должна быть постоянной, а равное расстояние означает, что расстояние между двумя линиями должно оставаться неизменным и параллельным.

Чем ближе дифференциальные линии друг к другу, тем меньше площадь петли, и тем меньше площадь петли индуцированного тока под маршрутизацией. Это также хорошо для EMI контроля. Дифференциальная маршрутизация должна находиться на одном и Том же уровне платы, поскольку сопротивление, vias и другие различия между различными слоями уменьшают эффект дифференциальной передачи данных и создают общий шум в режиме.

Напоминаем: в правилах проводки PCB существует принцип "ключевой сигнальной линии в первую очередь ", то есть ключевые сигналы, такие как питание, имитационный сигнал, высокоскоростной сигнал, часовой сигнал, дифференциальный сигнал и сигнал синхронизации, проводяются в первую очередь. печатная плата