差分信號(hào)的優(yōu)勢(shì)和注意事項(xiàng)

出處：網(wǎng)絡(luò)整理發(fā)布于：2025-08-11 16:57:54

　　差分信號(hào)的優(yōu)勢(shì)
　　1. 抗干擾能力強(qiáng)
　　共模噪聲抑制：差分信號(hào)對(duì)同時(shí)作用于兩條信號(hào)線上的噪聲(共模噪聲)有很強(qiáng)的抑制能力
　　電磁干擾(EMI)低：兩條信號(hào)線上的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場相互抵消，減少輻射
　　2. 信號(hào)完整性高
　　降低串?dāng)_：由于兩條信號(hào)線緊密耦合，對(duì)外界干擾的敏感性降低
　　時(shí)序控制：正負(fù)信號(hào)同時(shí)傳輸，接收端通過比較兩者差值判斷信號(hào)，減少時(shí)序偏差
　　3. 電壓擺幅小
　　可以在較低的電壓下工作(如LVDS僅需350mV擺幅)
　　降低功耗，適合高速傳輸
　　4. 傳輸距離遠(yuǎn)
　　比單端信號(hào)能傳輸更遠(yuǎn)的距離而不失真
　　5. 電源噪聲抑制
　　對(duì)電源波動(dòng)不敏感，因?yàn)榻邮斩藱z測(cè)的是兩線間的電壓差
　　差分信號(hào)的注意事項(xiàng)
　　1. 布線要求
　　等長布線：兩條差分線長度應(yīng)盡可能一致(通常要求長度差<5mil)
　　等距布線：保持兩條線間距一致
　　緊密耦合：兩條線應(yīng)平行走線且間距不宜過大
　　避免過孔：盡量減少過孔數(shù)量，必要時(shí)應(yīng)對(duì)稱添加
　　2. 阻抗控制
　　差分阻抗匹配：必須嚴(yán)格控制差分阻抗(如100Ω)
　　終端電阻：需要在接收端匹配終端電阻
　　3. 參考平面
　　保持完整的地參考平面
　　避免跨分割區(qū)域走線
　　4. 與其他信號(hào)隔離
　　與單端信號(hào)保持足夠間距(通?！?倍線寬)
　　不同差分對(duì)之間也應(yīng)保持適當(dāng)間距
　　5. 連接器選擇
　　選擇支持差分信號(hào)的專用連接器
　　確保連接器內(nèi)差分對(duì)引腳對(duì)應(yīng)正確
　　6. 測(cè)試測(cè)量
　　應(yīng)使用差分探頭進(jìn)行測(cè)量
　　普通示波器測(cè)量時(shí)需使用數(shù)學(xué)函數(shù)計(jì)算差值
　　典型應(yīng)用場景
　　高速串行接口(USB, HDMI, PCIe, SATA)
　　長距離數(shù)據(jù)傳輸(RS422, RS485)
　　高精度模擬信號(hào)傳輸(平衡音頻)
　　噪聲環(huán)境下的通信(CAN總線)
　　常見差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)
　　LVDS (低壓差分信號(hào))
　　RS422/RS485
　　USB 2.0/3.0
　　HDMI
　　PCI Express
　　SATA
　　DisplayPort

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