PCB新聞 - 關於差分線路傳輸

我想問你們，差分線路傳輸需要緊密耦合，它會引起串擾嗎？

會引起串擾, 所以差分對必須匹配,
聯軸器越緊, 匹配要求越高.
同時實現良好匹配, 聯軸器越緊, the stronger their anti-interference to the outside world
Because external interference affects them at the same time, 差分對關注兩個訊號之間的差异, 它不受外部共模雜訊的影響.

當訊號跳躍時，串擾由線路之間的耦合電容耦合. 差分對匹配以消除串擾的原理是什麼? 有什麼具體說明嗎?
匹配是通過消除反射來减少串擾的影響, but not to eliminate crosstalk
Since there is a coupling of capacitance and inductance between the differential pair, 理論上也有串擾,
前向串擾和後向串擾的反射是對接收端的主要影響. 因為電容耦合和電感耦合的極性相反, forward crosstalk can be mostly cancelled (large capacitive coupling between differential lines), 而反向串擾反射到匹配終端後, 沒有全反射疊加, 它的振幅也很小. 關於具體的相互影響和制約關係, 我也在考慮, please discuss it together

But "forward crosstalk can be mostly cancelled due to the opposite polarity of capacitive and inductive coupling.“我不太明白, 我能畫一個示意圖嗎?
此外, 在長距離差分線路傳輸中, 例如485, 422, 等., the reference design is at the receiving end
Connecting a 120 ohm resistor is a way to match the differential line to eliminate reflections?
120歐姆是差分匹配電阻, which is a simplified form of differential matching

There are many debates on whether differential pairs must be coupled, 許多專家對此有不同的看法.
差分對耦合的主要目的是增强對外界的抗干擾能力並抑制電磁干擾.
If it can be ensured that all the surrounding traces are far away from the differential pair (for example, far greater than 3 times the line width), 然後，差分軌跡不需要確保緊密耦合. 最重要的是確保軌跡長度相等. (You can refer to the explanation of differential wiring on Johnson's signal integrity website. He asked his layout engineer to keep the differential wiring far away so that the wiring can be routed). 只是現時的大多數多層 高速PCB板 佈線空間非常緊湊, 並且不可能將差分接線與其他接線隔離, 囙此，此時有必要保持緊密耦合，以提高抗干擾能力.

In the design of high-speed (above 10G) chip package substrates, 一種更常用的方法是隔離兩條差分線路和外部銅線區域, 囙此差分對之間沒有耦合. 該方法可以滿足50歐姆單道阻抗和100歐姆差分阻抗的嚴格要求, and lower loss can be obtained at high frequencies (S11 return loss and S21 differential loss parameters).
我不認為差分對必須耦合

微分可以忽略串擾，因為當它們最終被接受時，串擾結果將被取消。 此外，差异需要平衡，平行只是平衡的一部分。

我認為仍然需要差分對的耦合. 用於單行匹配, 雖然理論很成熟, 實際 PCB電路 still has an error of about 5% (I haven't done it myself). 另一方面, 差動線路可以看作是一個自環系統, 或者其兩條訊號線上的訊號是相關的. 耦合過松可能會導致與其他地方不同的干擾, 對於某些介面電路, 差分對的等長是控制線路延遲的一個重要因素. 因此, 我認為差分線路應該緊密耦合.

對於最大電流 高速PCB板, maintaining good coupling is beneficial
But I hope you don't mistakenly think that coupling is a necessary condition for differential pairs, 因為這有時會限制設計思路.
進行高速設計或分析時, 你不僅需要知道大多數人是怎麼做的, 還有其他人為什麼這麼做, 然後在他人經驗的基礎上理解和改進, and constantly exercise your creative thinking ability

Matching is needed, 但匹配的原因不是反射, 但要降低交叉繞組干擾的程度. 如果减少與匹配方法有關, 如果電阻已連接, 它不會有效, 但如果採用接地或供電的終端匹配方法, 因為兩條線路的線路阻抗降低了, 串擾减少 (Everyone knows that the impedance line is easy to accept external signal interference, because it is easier to absorb)
You can do an experiment, 剪切差异線, 然後用飛線連接.
如果兩根導線分開, 訊號不穩定.
效能有時是埠沒有訊號.
然而, 如果使用兩根導線一起飛行，訊號是穩定的.
這是一個最初做的實驗, 僅供參考

如果你把他放在一個遮罩的地方，結果可能會再次不同。

為了確保更可靠的訊號傳輸, 在設計中, 兩個電路板之間的每個訊號通過兩點雙線連接連接, 那就是, 一對四根訊號線. 這會引起問題, 接收端不能正常接收並形成正確的訊號. 只有差分訊號才會出現此問題, ttl級別不會出現此問題. 如何解釋?
1. 我認為所謂的差分線的緊密耦合並不意味著線越近, 更好. 太近沒用, 因為差速器也與地面有關.
2. fenix提到的正向和反向串擾大致如下. 正向串擾分為電容性串擾和電感性串擾. 兩者的阻抗為1/jwc和jwl. 相位正好相反. 到達終點的時間是相同的, 震級相似, 囙此，可以將其視為取消. 反向串擾必須持續2Tpcb且不能取消. 可以考慮使用電阻器在端子處吸收

差分訊號本身不需要單線阻抗，因為只要+和訊號是對稱的，就可以在終端消除由單線阻抗失配引起的信號完整性問題，但單線阻抗不受控制，這將干擾其他周圍訊號。 類似地，如果周圍訊號的EMI干擾很小，則根本不需要考慮並行佈線，而只關心兩條訊號線的相同長度，飛行線並不重要。 緊密耦合佈線只是為了使周圍訊號對兩個訊號的共模干擾基本相同，並實現更高的共模抑制效能。

以上介紹了差分線路傳輸. Ipcb也提供給 PCB製造商 和PCB製造技術.