中导未来科技(深圳)有限公司!
专注LED灯控方案研发不断开拓创新丨以技术为核心丨视质量为生命
全国咨询热线:13662207379/18818590114欢迎广大客户免费咨询
PCBA方案研发厂家:欢迎您
当前位置:PCBA方案 >灯控方案知识 > PCBA问答 >  

pcb差分线布线规则 pcb差分信号走线基本要求

时间:2022-04-29 09:59:48 来源:PCBA 点击:0

pcb差分线布线规则 pcb差分信号走线基本要求

差分线对的两个PCB线完全一致

高速设计规则也适用于通常差分信号的配线。

PCB设计配线非常接近差分信号对的相互间也相互紧密地结合,这样的相互间的结合减少EMI发送,差分信号线的主要缺点是增加PCB面积,在本稿中,说明在电路基板设计中采用差分信号线PCB设计配线PCB设计配线战略。

众所周知,信号具有沿着信号线或PCB线下传输的特性,即使在不熟悉单端模式PCB设计布线策略的情况下,术语“单端”也将信号的这种传输特性与差模以及共模的信号传输方式区别,之后的两种信号传输方式比通常更复杂。

差分和共模

差模信号经由一对信号线传输。在一个信号线上传送我们通常理解的信号。另一信号线以等值传输方向相反的信号(至少理论上是这样的)。在差分和单端模式中,由于循环存在于所有信号中,所以最初没有很大的差别。

单端模式信号通常经由零电压电路(或称为接地)返回。差分信号的各信号经由接地电路返回。由于各信号对实际上是等值且相反的方向,所以返回电路容易被抵消,所以在零电压或电路接地电路中不出现差分信号返回分量。

公共模式方案意味着信号出现在一个差分信号线对的两个信号线上,或者与单端信号线同时出现在地面上。对这个概念的理解不是直观的。因为很难想象怎么生成这样的信号。这主要是因为,通常我们不会生成共模信号。共模信号大部分是根据虚拟状况在电路内产生或由相邻或外部的信号源耦合的噪声信号。共模信号基本上总是ldquo;有害的rdquo;许多设计规则是为了预防共模信号的出现而设计的。

差分信号线的PCB设计配线

通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号,所以高速设计规则通常适用于设计差分信号的PCB设计布线,特别是传输线等信号线的情况。这意味着信号线的PCB设计布线必须非常谨慎地设计,以确保信号线的特性阻抗沿着信号线的各处连续地保持常数。

差分线对的布局PCB设计在配线中,希望差分线对的2个PCB线完全一致。这意味着差分线对中的PCB线具有完全相同的阻抗,PCB设计线的长度也应该在实际应用中尽最大努力确保完全一致。差分PCB线通常相对于一对PCB设计布线,它们之间的距离在任意位置保持恒定。通常,差分线对的布局PCB设计配线总是尽可能接近。

差分信号的优点

单端信号通常参考一个ldquo。引用rdquo;等级。这样的ldquo;引用rdquo;电平可以是正电压,也可以是地电压,也可以是一个装置的阈值电压或某个其它信号。另一方面差分信号总是参照该差分线对的另一方。即,在某个信号线(+信号)上的电压比其他信号线(-信号)上的电压高的情况下,能够得到逻辑状态。如果前者比后者低,我们可以获得另一种逻辑状态。

差分信号有几个优点:1。由于控制信号线对的交叉点比一个基准电平的控制信号的绝对电压值简单,所以正确地定义定时。这也是差分需要正确实现线对等长度PCB设计配线的理由之一。如果信号不能同时到达差分线对的另一端,则源侧可以提供的任何定时的控制被大幅折扣。此外,在差分线对远端的信号不是严格意义上的等值而是相反的情况下,产生共模噪声,产生信号定时和EMI问题。2.差分信号可以不参考除此之外的信号而更严格地控制信号交叉点的定时,因此可以比差分电路普通的单端信号电路更高速地工作。

差分电路的操作取决于两个信号线(这些信号是等值且反向)上的信号之间的差,因此所获得的信号与周围的噪声相比是任一个单端信号的两倍大小。因此,差分信号在所有其他情况下在相同条件下总是具有较高的信噪比,从而提供更高的性能。

差分电路对差分的信号电平的差非常敏感。然而,这些对于一些其他标准(特别是)不敏感差分线上的绝对电压值。相反,差分电路对电源以及可能存在于地面上的其他噪声信号等问题不敏感,但是对于共模信号,与各信号线完全一致地出现。

差分信号对EMI和信号之间的串扰耦合也具有一定的免疫能力。在一对差分信号线对的PCB设计布线非常紧密的情况下,任意的外部耦合噪声与线对的各信号线相同程度地结合。耦合噪声为ldquo共模rdquo;差分信号电路噪声对该信号具有非常完美的免疫能力。如果线对是双绞线(例如,双绞线),则信号线对耦合噪声的免疫能力更强。在PCB中不可能容易实现差分信号的扭转,因此尽量使这些PCB设计配线靠近是在实用化中非常好的方法。

PCB设计配线非常接近差分信号对也相互紧密结合。这种相互间的耦合减少了EMI传输,特别是与单端PCB信号线相比。这样,由于差分信号的各信号线的对外辐射大小相等方向相反,所以可以想象信号与在扭转线中的情况同样被抵消。差分信号PCB设计布线时越靠近,相互间的结合越强,对外EMI辐射也越小。

差分电路的主要缺点是添加PCB线。因此,如果在应用中没有发挥差分信号的优点,就没有增加PCB面积的价值。但是,如果设计的电路性能有大的改善,PCB设计为了增加布线面积的代价是有价值的。

差分信号线相互连接。由于该耦合影响信号线的外部阻抗,因此必须采用终端匹配策略(参见注释2的讨论和差分阻抗的计算)。差分阻抗的计算很困难,国家的半导体在这个领域提供了一些参考。PolarInstruments还提供能够计算多个不同差分信号结构3的独立差分阻抗计算器(需要一些费用)。也可以计算高端设计套件差分阻抗。

然而,应注意,差分线之间的相互耦合直接影响差分阻抗计算。差分线之间的耦合必须在差分线整体上保持恒定或确保阻抗的连续性。这个也必须在差分线之间维持ldquo。一定间隔rdquo;设计规则的原因。

免责声明:我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理,本文部分文字与图片资源来自于网络,转载此文是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请立即通知我们(管理员邮箱:192666044@qq.com),情况属实,我们会第一时间予以删除,并同时向您表示歉意,谢谢!