解析高速PCB設計中的布線(xiàn)策略

差分線(xiàn)對的工作原理是使接收到的信號等于兩個(gè)互補并且彼此互為參考的信號之間的差值，因此可以極大地降低信號的電氣噪聲效應。而單端信號的工作原理是接收信號等于信號與電源或地之間的差值，因此信號或電源系統上的噪聲不能被有效抵消。這就是差分信號對高速信號如此有效的原因，也是它用于快速串行總線(xiàn)和雙倍數據率存儲器的原因。

在差分線(xiàn)對中，正負兩邊都必須始終在相同的環(huán)境下沿著(zhù)傳輸路徑傳送。正負兩邊必須緊靠在一起，以使正負信號經(jīng)由這些信號上相應點(diǎn)的電磁場(chǎng)而彼此耦合。差分線(xiàn)對是對稱(chēng)的，因此它們的環(huán)境也必須對稱(chēng)。當然，完美的對稱(chēng)是不可能實(shí)現的，因為至少存在著(zhù)尺寸公差。但設計師如果遵循一些基本規則還是可以獲得接近理想的最佳差分信號結果。

建議

確保信號同一時(shí)間出現在每條線(xiàn)路的同一點(diǎn)上。要使走線(xiàn)的各段等長(cháng)，如圖中相同的字母表示的那樣。如果差分線(xiàn)對帶有串聯(lián)端接電阻或共模濾波器，那么這些器件到差分驅動(dòng)器正負兩端引腳的連接距離應該是相等的。

最好按點(diǎn)到點(diǎn)布線(xiàn)，在任何情況下都要讓分支線(xiàn)或支路（圖中的C）保持在0.6Tr英寸以?xún)?，這里Tr指驅動(dòng)器輸出上升時(shí)間。圖中的A和E要盡可能使用相同的長(cháng)度限制規則。

采用現場(chǎng)解決工具（field solver）設計走線(xiàn)間隔，這樣可以方便地獲得偶模和奇模阻抗值。50歐姆的電路板并不意味著(zhù)偶模、奇?；虿罘痔卣髯杩挂彩?0歐姆。

如果為了終止某個(gè)差分信號而將它端接到地或參考電壓，就應考慮應害噪聲著(zhù)雜環(huán)境的影響被奇模阻抗。

還應考慮端接偶?；蚬材＃ㄅ寄Ｖ档囊话耄┮越K止有害噪聲。

如果在兩條線(xiàn)間端接，應考慮差模阻抗（奇模阻抗的兩倍）。

記住，只有在差分線(xiàn)對緊密耦合時(shí)，來(lái)自同一個(gè)源的輻射噪聲才能被有效抑制，因為只有當走線(xiàn)彼此靠得非常近時(shí)，周?chē)碾姶艌?chǎng)才可能接近相同。

延長(cháng)走線(xiàn)長(cháng)度以便補償互補輸出信號之間的任何偏移都要在靠近驅動(dòng)器處進(jìn)行。

盡可能只以差分方式延長(cháng)走線(xiàn)長(cháng)度，記住左右彎曲的數量和風(fēng)格應該保持平衡。

圖：在差分線(xiàn)對中，正負兩邊都必須始終在相同的環(huán)境下沿著(zhù)傳輸路徑傳送。

避免

用單端特征阻抗代替奇模和偶模阻抗作為終端阻抗：緊密耦合的差分線(xiàn)對是專(zhuān)門(mén)針對互補信號設計的。

只是保證走線(xiàn)總長(cháng)度相等，而不是確保走線(xiàn)的每一段都相等。

差分線(xiàn)對的布線(xiàn)跨越電源或地平面的間隙。

在使用自動(dòng)布線(xiàn)工具時(shí)忘記定義差分線(xiàn)對，這樣只能得到單端布線(xiàn)。

讓測試工程師在差分線(xiàn)對每一邊的不同位置增加測試焊盤(pán)。測試焊盤(pán)相當于高阻抗器件的輸入，因此很容易使差分線(xiàn)對失去平衡。

其它信號的布線(xiàn)過(guò)于平行地接近差分線(xiàn)對，或正好在下面或上面的另一層上，它們產(chǎn)生的串擾可能讓差分信號失去平衡。

在不相關(guān)的電源或地平面（例如單獨的模擬電源平面）的上面或下面布線(xiàn)差分線(xiàn)對。

忘了考慮板外連接去向。在利用仿真檢查目標電路時(shí)，系統中其它板上的連接器、電纜和差分拓撲都應被建模。

被探針或測試設備的寄生電感和電容所蒙蔽。如果在差分線(xiàn)對的一邊放置一個(gè)探針，很可能會(huì )致使差分線(xiàn)對失去平衡，這時(shí)的測量很容易被誤導，設備也很可能在這種測試情況下出現假故障。