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差分信号
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" W1 {6 P' r K9 E; h0 y) {: Z6 J1、什么是差分信号
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差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相同,相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的是逻辑0还是逻辑1。在电路板上,差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。
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一般类型有:USB、以太网、PCIE、SATA、RS485、RS422、HDMI、LVDS
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# g% X& v) X+ A: U常用对有:+/- PM/PN TXN/TXP
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2、差分信号与单端走线的比较
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# |. a$ a9 D& t+ T差分信号与传统的一根信号线一根地线(即单端信号)走线的做法相比,其优缺点分别是:" q9 P* `* T% U+ B# |% U2 i4 a9 l! j
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|& [& R0 E# H: G% S1 ^优点:" y2 g' s5 w Z" h2 ^. o# \
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抗干扰能力强。干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上,而其差值为0,即,噪声对信号的逻辑意义不产生影响。% | ]; z7 `5 F
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( |1 N0 n4 n! y9 z% }: ~能有效抑制电磁干扰(EMI)。由于两根线靠得很近且信号幅值相等,这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等,同时他们的信号极性相反,其电磁场将相互抵消。因此对外界的电磁干扰也小。) n5 Q& t+ l+ ^: @( l
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4 c5 c) `5 W% |8 y; q: G0 {) k* H时序定位准确。差分信号的接收端是两根线上的信号幅值之差发生正负跳变的点,作为判断逻辑0/1跳变的点的。而普通单端信号以阈值电压作为信号逻辑0/1的跳变点,受阈值电压与信号幅值电压之比的影响较大,不适合低幅度的信号。
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% a6 R& o, G7 h5 q4 r. [缺点:0 n. L# K# q% Q9 [4 M+ V
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若电路板的面积非常吃紧,单端信号可以只有一根信号线,地线走地平面,而差分信号一定要走两根等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的线。这样的情况常常发生在芯片的管脚间距很小,以至于只能穿过一根走线的情况下。5 R' B5 N' G+ T) w% ^1 Y. a7 d9 s
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! |% v- Q) O d4 W( { ?1 GSo,差分信号要优先布线# Y6 P" G4 u$ V) a+ }; I! H2 V
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