差分对:高速信号的“抗干扰双胞胎”“为什么传输高清视频信号时,屏幕总出现杂纹?”捷多邦小编解释,这很可能是差分对设计不到位导致的。作为传输差分信号的成对走线,差分对就像形影不离的“抗干扰双胞胎”,在高速电路中承担着保证信号纯净的重要使命。
差分对的核心优势在于抗干扰。它由两根平行且等长的走线组成,传输的是大小相等、极性相反的差分信号。当外界存在电磁干扰时,干扰信号会同时耦合到两根走线上,而接收端只关注两根线的信号差值,干扰就被自然抵消。这种“同甘共苦”的特性,让它成为USB3.0、HDMI等高速接口的标配。
设计差分对有几个“铁规矩”。首先是“等长”,两根走线的长度差必须控制在极小范围(通常不超过50mil),否则信号会出现时延差,导致接收端无法准确判断;其次是“等距”,走线间距要保持一致,避免阻抗突变;最后是“少过孔”,过孔会引入额外寄生参数,破坏差分信号的平衡性。
新手设计差分对常犯的错误的是随意弯曲走线。为了迁就其他元器件,有的工程师会让其中一根走线绕大弯,导致长度差超标;有的则在差分对中间穿插其他信号线,破坏了抗干扰环境。这些操作都会让差分对的“抗干扰buff”失效,出现信号失真。
捷多邦小编建议,设计差分对时要提前规划走线路径,优先采用“蛇形走线”微调长度,避免剧烈弯折。同时利用PCB设计软件的差分对规则检查功能,实时校验间距和长度差,让这对“抗干扰双胞胎”发挥最大作用。