PCB spezielle Routing-Fähigkeiten: Differential Routing
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Differenzsignale werden immer häufiger bei der Konstruktion von Hochgeschwindigkeitsschaltkreisen verwendet. Die kritischsten Signale in der Schaltung verwenden häufig eine differentielle Struktur. Was ist sonst noch so beliebt? Wie können wir eine gute Leistung im Leiterplatten-Design garantieren?
Was ist ein Differenzsignal? In Laien ausgedrückt sendet der Fahrer zwei gleichwertige invertierte Signale. Der Empfänger vergleicht die Differenz zwischen den beiden Spannungen, um zu bestimmen, ob der logische Zustand "0" oder "1" ist. Das Spurpaar, das die Differenzsignale trägt, wird als Differenzialspur bezeichnet.
Verglichen mit gewöhnlichen Single-Ended-Signalverläufen spiegeln sich die offensichtlichen Vorteile von Differenzsignalen in den folgenden drei Aspekten wider:
ein. Starke Entstörungsfähigkeit, da die Kopplung zwischen den beiden Differenzialspuren sehr gut ist. Wenn Störgeräusche von außen auftreten, werden sie fast gleichzeitig mit zwei Leitungen gekoppelt, und das Empfangsende kümmert sich nur um die Differenz zwischen den beiden Signalen. Daher kann das Gleichtaktrauschen der Außenwelt vollständig ausgeglichen werden. (Telekommunikation PCB Lieferanten China )
b. Es kann EMI effektiv unterdrücken. Aus dem gleichen Grund können sich die von ihnen abgestrahlten elektromagnetischen Felder gegenseitig aufheben, da die Polaritäten der beiden Signale entgegengesetzt sind. Je näher die Kopplung ist, desto weniger elektromagnetische Energie wird an die Außenwelt abgegeben.
c. Die zeitliche Positionierung ist genau. Da sich die Schaltänderung des Differenzsignals am Schnittpunkt der beiden Signale befindet, wird sie im Gegensatz zu dem gewöhnlichen Eintaktsignal, das von den hohen und niedrigen Schwellenspannungen abhängt, weniger durch den Prozess und die Temperatur beeinflusst und kann dies verringern Timing-Fehler. Es eignet sich auch besser für Schaltungen mit Signalen mit niedriger Amplitude. Das derzeit verbreitete LVDS bezieht sich auf diese Differenzialsignaltechnologie mit kleiner Amplitude.
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Für Leiterplatteningenieure ist es das Wichtigste, sicherzustellen, dass diese Vorteile des differentiellen Routings im tatsächlichen Routing voll genutzt werden können. Vielleicht kennt jeder, der mit Layout vertraut ist, die allgemeinen Anforderungen für das differentielle Routing, dh "gleiche Länge, Äquidistanz". Die gleiche Länge soll sicherstellen, dass die beiden differentiellen Signale zu jeder Zeit die entgegengesetzte Polarität beibehalten, wodurch die Gleichtaktkomponente reduziert wird; Die Äquidistanz dient hauptsächlich dazu, sicherzustellen, dass die differentielle Impedanz der beiden konstant ist und die Reflexion reduziert wird. "So nah wie möglich am Prinzip" ist manchmal eine der Voraussetzungen für das differentielle Routing. Alle diese Regeln werden jedoch nicht zum Erstellen von Ausdrucken verwendet, und viele Ingenieure scheinen die Natur der Hochgeschwindigkeits-Differenzsignalisierung nicht zu verstehen.