24小时联系电话:18217114652、13661815404
中文
行业资讯
高效的差分对布线指南，可加快PCB布线速度
路由差异对可能很困难，因为它们必须遵循特定的规则才能确保信号的性能。这些规则规定了细节，例如差分对的走线宽度和间距，以及许多其他方面，例如走线如何在电路板上一起布线。即使在使用大量差分对的情况下，即使设计人员必须为每个信号分配两条独立的走线，也会对电路板其余部分的布线方式产生重大影响。让我们仔细看看DIFF对路由和一些潜在的问题，你需要知道的在差分对布线指导本摘要。
PCB设计中差分对的基础
在开始研究差分对路由的潜在困难和解决方案之前，让我们花一点时间回顾一下基础知识。如果您参与PCB布局，那么即使您之前没有听说过确切的术语，您也已经熟悉单端信号传输。单端信令是在轨迹上传输信号，然后使用公共参考作为信号的返回路径。当我们在板上布线一束走线时，接地层为信号返回提供了路径，即单端信号传输。这就是大多数PCB网络的布线方式。
但是，这种类型的路由存在一个陷阱：随着传输线速度的提高，单端信令可能会受到一些问题的困扰，包括串扰和电磁干扰（EMI）的噪声。这是差分信令可以提供帮助的地方。
差分信令使用两个互补信号来传输一个数据信号，但是第二个信号与第一个信号相反。信号接收器使用反相信号和非反相信号之间的差来解密信息。从降低噪声和EMI开始，使用差分对路由来传输信号具有一些重要的好处：
传入的干扰将同等地加到反相信号和同相信号上。由于接收器正在响应两个信号之间的差异（无论是否受到影响），因此影响最小。与影响单端信号的干扰相比，这提供了更好的性能。
由于差分对的电磁场大小相等但极性相反，因此，两条迹线发出的干扰通常应相互抵消。
差分对还具有优于单端信令的另一个优势，因为它们可以在较低的电压下运行。一条走线必须在更高的电压下工作，以确保其信噪比（SNR）足以抵御任何传入的噪声。由于差分对对噪声的抵抗力更大，因此它需要的电压更少，这还带来了一些其他好处：
较低的电压要求意味着将消耗较少的功率。
信号的电压跳变会更小，从而有助于电路板的电源完整性。
较高的工作频率可用于较低的信号电压。
电压越低，辐射的电磁干扰就越少。
如您所见，在电路板上使用差分信号有很多好处，但也要考虑一些成本。
印刷电路板上的差分对布线
PCB布局中与差分对相关的问题
正如我们刚刚看到的，使用差分对路由有很多好处，但是也有一些缺点。第一个也是最明显的问题是您必须为每个信号路由两条走线。这不仅使电路板上的布线数量增加了一倍，而且对于差异对使用了附加规则，它甚至会占用更多空间。让我们看一下设计师必须面对的一些差异对困难。
线对中两条走线的长度必须相等
差分对的一大优点是，通过使信号由两个极性相同的相等信号表示，可以消除噪声和EMI。但是，如果导线的长度不相等，则这种平衡会被破坏，进而可能产生共模噪声和严重的EMI问题。信号的上升和下降时间越长，如果线路的长度不相等，问题就越严重。
整个扩散对线的宽度和间距必须一致
线迹越近，该对将彼此更好地耦合。但是，当走线的间距改变时，差分阻抗也会改变，从而导致不匹配以及产生噪声和EMI的额外可能性。为避免这种情况，必须成对地以相同的宽度布线，当绕过电路板上的障碍物（例如通孔或较小的组件）布线时，这可能是个问题。
为了从差异对路由中获得最佳性能，需要遵循一些基本规则，我们将在下面讨论。
这是一个如何不在障碍物周围绕差分对的例子
差分对路由准则
为了在电路板上获得最佳信号性能和完整性，以下是PCB设计人员应注意的一些差分对布线指南：
一起路由差分对
这对线的两条迹线需要清楚地标识为布局团队的差分对，以便在信号的整个长度上将它们一起布线。
尽可能避免使用过孔。如果确实使用它们，则应将它们成对放置。尝试使它们尽可能靠近，并从它们要从其布线的焊盘上均匀地放置过孔。
最好使用内层布线以最大程度地减少串扰，但这意味着要通过带通孔的层进行过渡。
保持差异对与其他迹线隔离。通常，通过指定三倍于正常走线宽度间距的间隙来完成此操作。
如果可能，请考虑在相邻信号层上进行宽边差分对布线。这将允许更高的路由密度和更好的串扰控制。
保持两条走线之间的路由对称
成功的差异对应导致线彼此紧密镜像。为此，请在路由时考虑以下想法：
规划布线以避免障碍物，例如通孔或无源零件，以保持线对的对称性（如上图所示）。
规划您的焊盘进入和退出布线，以使迹线尽可能彼此镜像。
在走线的整个长度上使用相同的走线宽度。
保持线对之间的间距一致。
保持线对的走线长度相同
如前所述，线对中两条线的长度必须相同。为此，您可能必须将跟踪调整的小部分放入较短的行中以使其均衡。尽管这会稍微改变线条的对称性，但长度更为重要。如果长度不相等是由于焊盘位置不对称引起的，请尝试在线路的此区域添加走线调整。
虽然在布线差异对时要记住很多事情，但您的PCB设计CAD工具通常具有很多功能，可帮助您配置差异对布线的布局。