微分信号启发
资料来源:维基百科
众所周知,数字世界是由1和0组成的。当电路PCB设计构建从a点到B点发送数据,该数据信号映射到一个电压高(通常是3.5到5伏特)和低电压(通常0伏地面)。这个简单的信号结构被称为最常见的方法是单端信号和传输电子信号从发送方到接收方。
虽然单端信号非常适合大多数通用应用程序中,在许多情况下,电压高和电压之间的上升和下降时间低点开始成为你的设计的瓶颈。随着需求更高的数据速率的增加,PCB设计者越来越转向微分信号结构来克服单端设计的局限性。阅读在学习微分信号是什么以及如何使用它在你的PCB设计。
微分信号是什么?
微分信号包括使用两个电压信号,一个正,一个负创建一个信息信号。一个电压行是搭配一个反向信号振幅相同,但相对于模电压极性相反。这两个电压的电压之间的差异,给你的1和0的数据信号。
微分信号的优点
你越快可以在高电压和低电压之间切换,数据速率越快。使用微分信号的主要优势是,它减少了电压幅值,你会看到在一个单端信号。一个更小的振幅会导致更短的上升/下降时间,这意味着更快的数据率。
此外,尽管微分信号也不能免于EMI或者相声,他们能够平均分配之间的噪声和干扰,积极的和消极的信号,帮助减少的影响。
这里有一个快速的总结微分信号的优点:
小幅度上升/下降时间短,数据速率更快
的返回电流两个电压行消掉了
有助于减少EMI和相声
降低电压振幅意味着低工作电压要求和降低功耗
精确的逻辑门的时机
微分信号的缺点
真的只有一个大案子的微分信号,但这是一个相当大的你需要两倍的导电路径提供一个微分信号作为你一个单端信号。空间和成本的要求会影响使用微分对您的设计的可行性。
常见的应用微分信号
现代生活的便利很大程度上要归功于微分信号,这些仅仅是一些最常见的应用程序:
以太网
USB
HDMI
LVDS(低压差分信号)
高质量的录音和生产平衡音频。
最佳实践路由微分多氯联苯的痕迹
现在您已经了解了如何有用的微分信号,这里有些小贴士实现你的设计的技术:
保持微分平行痕迹和紧密耦合最佳EMI性能
常在保持宽度、厚度和阻抗微分跟踪保持信号完整性
微分对导体保持尽可能远从邻近的信号,以避免干扰
保持一双微分中的每一行的长度相等
通常是一个好主意也指任何布局建议的制造规范,伴随你们的司机和接收者使用。开云体育官方登录对于更一般的建议,您可以参考技术标准,如司机和接收器的rs - 485串行通讯系统,和rs - 422数字信号电路(通常用于扩展rs - 232连接)。
结论
总之,如果你可以使用微分信号PCB设计中,可以获得更高的数据速率的好处,降低电力需求,降低EMI噪声。同时,使用微分信号的架构还增加了电路设计的复杂度。这就是为什么重要的是要使用EDA(电子设计自动化)工具来分析和理解电压、阻抗和信号受到你的PCB布局的影响。看看节奏的PCB设计和分析工具套件今天。