在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

差分線的基礎知識

QuTG_CloudBrain ? 來源:信號完整性學習之路 ? 2023-03-22 09:18 ? 次閱讀

整個基礎知識體系中,差分線(對)是很難搞的部分,卻是最常用的部分。說到差分線基礎知識,里面的概念很多,記得剛接觸的時候,奇模&共模有時候會搞不清楚。話不多說,直接上圖:

10868d26-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

01概念

差分線從理論上說,可以是任意兩根傳輸線。

最初的時候,曾有疑惑:距離很遠的兩根傳輸線呢?實際工作中,很多高速線都是差分線,更多的是利用其抗干擾的能力。既然講到抗干擾,那是不是盡量保證兩根線的周圍環境一致。

所以,差分線的定義:兩條存在耦合且平行等長的兩根傳輸線,用來傳輸相位差180度的信號。

02差分阻抗

差分線本身沒有什么特別,決定它們特性的是這兩條傳輸線上的信號傳輸方式。差分線除了傳輸差分信號,還有共模信號,前一種是大小相等方向相反的驅動電壓,后一種是相等方向相同的驅動電壓。

為了方便理解,針對差分阻抗的特性,搭建相關鏈路:

10accb76-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png10d40574-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

Vdiff = V1–V2 Vdiff 表示差分線號

Vcomm= (V1+V2) Vcomm表示共模信號

V1表示線1相對于其返回路徑的信號電壓

V2表示線2相對于其返回路徑的信號電壓

仿真結果看出:相同電平的幅值,差分線的峰峰值是單端線的兩倍。單端線的基準是地平面,外界的干擾差異會很大;而差分線的基準是彼此,對共模干擾有很好的抑制。

差分線最重要的電特性就是對差分信號的阻抗,稱為差分阻抗。

以Z=V/I來推算:

10ee9560-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

Z0單端信號線的特性阻抗

差分阻抗還可以看成兩條單端信號線等效阻抗的串聯:

Zdiff = Z0 +Z0 = 2 x Z0

Zdiff 表示兩條信號線之間的等效阻抗(即差分阻抗)

Z0 表示每條信號線與返回路徑之間的阻抗

上面計算方法可以得出差分阻抗,由差分阻抗引出兩種模態:

10fd28c8-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

奇模阻抗

奇模阻抗與差分阻抗有直接的關系。差分阻抗是差分信號受到的阻抗,奇模阻抗是傳輸線處于奇模狀態時每條信號線的阻抗。

偶模阻抗

共模信號使差分對處于偶模狀態。當傳輸線上傳播共模信號時,此時每條線的特性阻抗稱為偶模特性阻抗。

對于共模信號而言,阻抗是每條線特性阻抗的并聯。兩個偶模阻抗的并聯阻值:

115c4d30-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

Zcomm表示共模阻抗

Zeven表示當差分對處于偶模狀態時每條線的特性阻抗

116f84ea-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

信令方案有多種,最常用的就是LVDS低壓差分信號。

1187500c-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

需要注意的是:LVDS 信號不僅有差分信號還有共模信號,只不過默認共模信號是沒有變化的直流。

除了常規的線寬線距,介質厚度等因素對差分阻抗的影響。最近有寫阻焊相關的發明,發現隨著阻焊層厚度的增加,緊耦合的情況下,阻焊層對奇模阻抗影響比較大,差分阻抗偏離值高達10%。設計表面層信號線差分阻抗時要考慮阻焊層的原因,這也是為什么差分線建議走內層的原因之一。

119b6470-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

上面講的概念都是無耦合的情況,如果考慮耦合,就引入了共模干擾的問題。

03

耦合

寫到耦合的時候,想起之前有和同事聊過:關于差分線,因為相互耦合,一條線的返回路徑可不可以是另外一條線?

當地平面發生不連續的時候,無參考平面的區域,差分走線之間的耦合才會提供主要的回流通路。這是沒有任何問題的。

其實上面說差分線的一條線的返回電流由另一條線傳輸,還有一個前提條件:當信號線與返回路徑平面之間的距離大于等于兩條信號線距離(包含線寬)。

但是共模信號怎么辦?不給共模信號提供地阻抗回路,勢必會造成EMI 輻射,引入電磁干擾。相互作為回流路徑的做法弊大于利。

在實際工作中,大多數板級互連中,信號線與平面之間的耦合度遠大于兩條信號線之間的耦合度,所以此時平面的返回電流十分重要。此時,第一條信號線的返回電流不能看成由第二條信號線運送。

11b5d08a-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

線間距3倍線寬(3W)的情況,耦合很小,可以忽略??紤]兩條線之間的耦合,當線間距的減小,奇模阻抗減小,偶模阻抗增加,對應的差分阻抗減小,共模阻抗增加。相對于3W的情況,差分阻抗減小了約12%。

遠端串擾

如果差分對為同介質的,比如帶狀線,兩種模態的傳播速度相同,差分對就不會出現遠端噪聲。如果差分對為不同介質的,比如微帶線,那么奇模的有效介電常數比偶模小,奇模有更快的傳播速度。差分信號分量比共模分量先到達末端,相互間造成遠端噪聲。

緊耦合與松耦合

下圖為阻抗計算軟件算出差分阻抗為85 ?,線間距差別比較大:

11e22c7a-c803-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

一般松耦合經驗值為線間距大于2倍的線寬

返回平面受損時,例如在雙絞線電纜、帶狀電纜、連接器和一些集成電路封裝中,使用緊耦合。緊耦合對減小串擾有很強的作用。

緊耦合情況下,差分阻抗和共模阻抗受耦合的影響依然很小。在最緊耦合下,差分阻抗僅減小了10%。

一般規則:高速率產品,損耗要求較嚴,應當使用松耦合的差分對。消費類產品,成本要求較嚴,應使用緊耦合的差分對。

04共模信號

我們主要用差分線傳輸差分信號,但在實際的鏈路中,任何不對稱因素(串擾、驅動器錯位、線長偏差及不對稱的負載等)都會使部分差分信號轉化為共模信號。

共模信號的產生及改變,危害就是會引起誤碼,引入過量電磁干擾。消費類的產品,一般都進行相關電磁輻射測試,這就需要我們在實際工作中進行管控。如何使共模信號的影響降到最小:

1.鏈路做到盡量對稱。過孔轉換&等長匹配&出Pin區域等。

2.增加共模信號扼流器CMC(Common mode Choke),起到EMI濾波的作用,用于抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射。

實際應用

講到電磁干擾,還有一種情況需要說明:雙絞線是否使用屏蔽?

屏蔽對差分阻抗影響其實不大,屏蔽的重要作用在于為共模電流提供一個返回路徑,從而減小它的輻射效應。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 仿真
    +關注

    關注

    50

    文章

    4108

    瀏覽量

    133777
  • 差分阻抗
    +關注

    關注

    1

    文章

    26

    瀏覽量

    10394
  • 共模信號
    +關注

    關注

    1

    文章

    85

    瀏覽量

    14178
  • 差分線
    +關注

    關注

    0

    文章

    37

    瀏覽量

    8929
  • 共模干擾
    +關注

    關注

    4

    文章

    110

    瀏覽量

    17500

原文標題:差分線的基礎知識

文章出處:【微信號:CloudBrain-TT,微信公眾號:云腦智庫】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    分線 畫蛇形線

    我畫的分電路板有分線,需要用蛇形線讓他們等長,可是我的蛇形線只能一根線一根線的畫,怎樣讓一對分線同時畫出蛇形線?是不是哪里的設置需要更
    發表于 07-11 20:24

    分線繞線方法比較

    分線繞線方法比較差分線抗干擾能力強,信噪比高,輻射小,帶寬容量大等眾多優點,所以在目前的高速鏈路設計中,都選取分線作為通信方式。
    發表于 04-15 10:51

    求教貼,關于分線電路問題。(見圖)

    圖中左邊是分線,右邊也是分線。求教這兩端分線號S1和S2是什么關系?這個是電平轉換嗎?求教
    發表于 01-28 14:30

    分線的問題

    在AD中,分線等長知道用TOOLS/Interactive Length Tuning操作,表現出來分中一條線作蛇形線。請教下:1.如何讓兩條線都作蛇形線??2.不同組別的
    發表于 07-10 12:32

    分線為什么能走高速?

    分線能走GHz以上的頻率,分線為什么能走高速?是否與抗干擾能力強有關?為何?
    發表于 11-08 14:10

    PADS PCB的分線優勢

    分信號在高速電路設計中應用越來越廣泛,如USB、HDMI、PCI、DDR*等,承載分信號的分線主要優勢有:抗干擾能力強,能有效抑制EMI、時序定位精確等,對于PCB工程師來說,最
    發表于 05-20 09:32

    分線的優勢和走線要求

    分線抗干擾能力強,信噪比高,輻射小,帶寬容量大等眾多優點,所以在目前的高速電路設計中,都選取分線作為通信方式。
    發表于 10-29 08:56

    哪些地方用到分線?

    什么是分線分線有什么用哪些地方用到分線高速
    發表于 02-25 06:26

    allegro_分線等長設置

    allegro_分線等長設置,有需要的下來看看
    發表于 02-22 16:15 ?62次下載

    電源管理基礎知識電源管理基礎知識電源管理基礎知識

    電源管理基礎知識電源管理基礎知識電源管理基礎知識
    發表于 09-15 14:36 ?76次下載
    電源管理<b class='flag-5'>基礎知識</b>電源管理<b class='flag-5'>基礎知識</b>電源管理<b class='flag-5'>基礎知識</b>

    分線是如何去定義的呢

    分線本身沒有什么特別,決定它們特性的是這兩條傳輸線上的信號傳輸方式。分線除了傳輸分信號,還有共模信號,前一種是大小相等方向相反的驅動電
    的頭像 發表于 08-16 09:46 ?3670次閱讀
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分線</b>是如何去定義的呢

    Altium Designer走分線出現網格是什么原因?

    Altium Designer走分線出現網格是什么原因? 答: 如圖1所示,在AD軟件中走分線出現網格主要是
    的頭像 發表于 12-10 07:45 ?1807次閱讀

    一文詳解差分線基礎知識

    整個基礎知識體系中,分線(對)是很難搞的部分,卻是最常用的部分。說到分線基礎知識,里面的概念
    的頭像 發表于 03-22 09:17 ?5813次閱讀

    分線pcb走線原則

    分線pcb走線原則? 分線是PCB設計中非常重要的一個部分,它的設計和走線原則可以直接影響到電路性能的穩定性和可靠性。在以下文章中,我將詳盡、詳實、細致地探討
    的頭像 發表于 12-07 18:09 ?5368次閱讀

    高速信號分線的技術優勢

    隨著信息技術的飛速發展,高速信號傳輸已成為現代通信和數據處理中不可或缺的一環。在高速信號傳輸中,分線技術因其獨特的優勢而得到廣泛應用。本文將從分線的基本原理、抗干擾能力、帶寬容量、
    的頭像 發表于 05-16 16:31 ?883次閱讀
    主站蜘蛛池模板: 亚洲色图久久| 色人人| 久久精品最新免费国产成人| 午夜男人天堂| 在线免费日韩| 性做久久久久久久久| 特黄特色的视频免费播放| 四虎影业| 免费黄色地址| 国产日韩三级| 一级午夜免费视频| 色多多福利网站老司机| 国产精品久久久久影院免费| 日日噜噜夜夜狠狠久久丁香| 视频一区日韩| 免费一级毛片私人影院a行| 精品一精品国产一级毛片| 国产成人亚洲综合a∨婷婷| 亚洲午夜综合网| 欧美黄色免费大片| 日本免费一区二区老鸭窝| 日本一区不卡视频| 亚洲人成毛片线播放| 日韩免费毛片视频| 久久久免费网站| 永久影视| 国产精品福利一区二区亚瑟| 亚洲偷偷| 天堂ww| 久久久亚洲欧美综合| 夜夜爽天天狠狠九月婷婷| 色老头影视| aaa大片| 免费观看欧美成人1314色| 欧洲三级网站| 国产一区中文字幕| 色欧美综合| 国产精品 色| 美女被免网站在线视频| 69hdxxxx日本| 亚洲高清毛片|