Новости PCB - соединение с малой линией дифференциальных сигналов

The advantages of differential signal line routing and routing strategies

Differential signal pairs with very close wiring will also be tightly coupled to each other. Такое взаимодействие уменьшит эмиссию EMI. The main disadvantage of differential signal lines is that they increase the area of the панель PCB. в данной статье описывается стратегия проводки в процессе проектирования платы для проводки разностных сигналов.

Хорошо известно, что сигнал имеет характеристики, которые передаются по линии сигнала или под линией PCB. Хотя мы, возможно, не знакомы с тактикой однополюсного монтажа, один конец терминологии проводит различие между характеристиками передачи сигнала и методами передачи разностных и симфонных сигналов. в будущем последние два способа передачи сигналов обычно будут более сложными.

дифференциальный модуль

передача сигналов разностной моды по линии одной пары сигналов. One signal line transmits the signal we usually understand; the other signal line transmits a signal of equal value but opposite direction (at least in theory). при первом появлении разнородных и одноконечных мод разница невелика, Потому что все сигналы имеют контур.

сигнал в одном конце режима обычно возвращается по цепи нулевого напряжения (или заземления). каждый сигнал разностного сигнала должен возвращаться через заземленную цепь. поскольку каждый сигнал фактически равен и противоположный, обратная цепь просто взаимозаменяема, в цепи нулевого напряжения или заземления нет обратной составляющей разностного сигнала.

сопутствующая модель означает, что сигнал появляется на двух сигнальных линиях, противоположных (разностной) линии, или одновременно на одном конце сигнальной линии и на земле. понимание этого понятия не является наглядным, поскольку трудно представить, как это может произойти. это в основном потому, что мы обычно не генерируем симулятивные сигналы. Большинство сопутствующих сигналов представляют собой шумовые сигналы, генерируемые в цепи в соответствии с гипотетическими условиями, или шумовые сигналы, связанные с соседними или внешними источниками сигналов. симулятивные сигналы почти всегда вредны, и многие правила проектирования специально разработаны для предотвращения появления сопутствующего сигнала.

проводка разностной сигнализации

обычно (конечно, есть некоторые исключения) разностный сигнал также высокоскоростной сигнал, поэтому правила высокоскоростного проектирования обычно применяются к проводам разностных сигналов, особенно при проектировании сигнальных линий (например, линия передачи 1). Это означает, что мы должны тщательно спроектировать проводку сигнальной линии, с тем чтобы обеспечить непрерывность и постоянство характеристического импеданса линии сигнала.

в процессе расположения и проводки разностной пары мы надеемся, что разница между двумя линиями PCB будет идентичной. Это означает, что в практическом применении следует приложить все усилия для обеспечения того, чтобы дифференциальные линии PCB были полностью идентичны Сопротивлению и имели одинаковую длину проводов. разностная PCB линия обычно состоит из пары проводов, и расстояние между ними остается неизменным в любом месте пути в направлении. в нормальных случаях, разностные пары размещаются и проводки всегда доступны как можно ближе.

преимущество разностного сигнала

Single-ended signals are usually always referenced to some kind of'reference' level. Этот эталонный уровень может быть положительным или заземленным, пороговое напряжение элемента, or another signal somewhere else. С другой стороны, the differential signal always refers to the other side of the differential pair. Иными словами, if the voltage on one signal line (+ signal) is higher than the voltage on another signal line (- signal), Тогда мы можем получить логическое состояние; если первое меньше второго, Тогда мы можем получить другое логическое состояние.

разностный сигнал имеет следующие преимущества:

1. The timing is precisely defined. Это потому, что пересечение линии контрольного сигнала проще, чем абсолютный напряжение контрольного сигнала по отношению к базовому уровню. This is also one of the reasons why it is necessary to accurately realize the equal-length wiring of the differential pair. Если сигнал не может одновременно прийти на другой конец разностной пары, Таким образом, любой периодический контроль, который может быть обеспечен источником, будет в значительной степени подорван. Кроме того, if the signal at the far end of the differential line is not equal in the strict sense but is reversed, тогда появится шум, which will cause problems in signal timing and EMI.
2. Since differential signals do not refer to any signals other than their own, и более строго контролировать время пересечения сигналов, дифференциальная схема обычно работает быстрее, чем обычная однополюсная сигнальная схема.

Поскольку работа дифференциальных схем зависит от различий между двумя сигнальными линиями (их сигналы равны, но наоборот), получаемые сигналы в два раза превышают размер любого одностороннего сигнала по сравнению с окружающим шумом. Таким образом, при всех прочих равных условиях разностные сигналы всегда имеют более высокое отношение к шуму и шуму, что обеспечивает более высокую производительность.

разностная схема очень чувствительна к разнице между разностью и уровнем сигнала вверх. Однако они не чувствительны к абсолютным напряжениям на дифференциальных линиях по сравнению с другими эталонами (в частности, заземлением). В отличие от этого дифференциальные схемы не чувствительны к таким вопросам, как отскок на землю и другие шумовые сигналы, которые могут существовать на энергоносителях и в соприкосновении пластов, и они выглядят совершенно одинаковыми для сопутствующего сигнала. Каждая сигнальная линия.

разностные сигналы также обладают определенным иммунитетом от интерференционной связи между EMI и сигналами. Если линия разностной сигнализации очень компактна, любой шум внешней связи будет ассоциироваться в одинаковой степени с каждой линией сигнала в этой паре. Таким образом, шум связи превращается в "сопутствующее" шум, цепь дифференциальных сигналов имеет идеальный помехоустойчивый характер для сигнала. Если линии соединяются (например, с двойной скруткой), то сигнальные линии будут более свободны от шума связи. поскольку невозможно легко изменить разностные сигналы на PCB, их подключение к сети на практике является хорошим способом.

разностный сигнал, очень близкий друг к другу, также тесно связан между собой. Такое взаимодействие позволит сократить эмиссию EMI, особенно по сравнению с однополюсной линией сигнала PCB. можно представить себе, что величина внешнего излучения каждой линии сигнала в дифференциальном сигнале равна, но наоборот, они нейтрализуют друг друга, как и сигналы на двойной линии. чем ближе маршрут разностного сигнала, тем сильнее связь между ними, тем меньше внешняя эмиссия.

Основным недостатком дифференциальной схемы является увеличение линии PCB. Таким образом, если преимущества дифференциальных сигналов не могут быть использованы в процессе применения, то не стоит увеличивать площадь PCB. Однако, если качество проектируемой схемы существенно улучшится, то затраты на увеличение площади монтажа будут значительными.

The above is an introduction to the advantages of differential signal line wiring and wiring strategies. Ipcb также предоставляет Производители PCB and PCB manufacturing technology.