差分对等长绕线问题

差分对等长绕线问题

差分对是很有效的高速信号走线的方式,可以通过差分对的方式抑制共模噪声,达到更佳的高速信号完整性。

等长 or 阻抗连续

差分对的等长贼重要

在差分对中,由两根线组成,而这两根线的信号共同决定了判断信号的阈值门限。
因此,同一码子,是由两根信号线上的电平共同决定的。
因此,两根信号线上的电平同时抵达目的端就变得比较重要了,在信号速率高的时候,同时达到的两根信号就变得尤为重要了。
因此,差分对中,两条线的等长变得尤为关键。
一般,根据不同的需求,决定不同的差分对对内等长。而一般可以将差分对的等长控制在3Mil -5Mil就差不多了。这一数字可通过传输线在不同板材介质内的传输速度以及信号速率(沿速率)进行计算。

差分对的阻抗

差分对的阻抗(特征阻抗),在板层一定不变的条件下,主要由差分线的单根线宽以及双线线距决定。
当然,根据传输线理论,源端、差分传输线、末端,的阻抗匹配也非常重要。差分线的传输线阻抗一致也很关键,否则会造成EMC以及SI问题。

等长是信号本质的问题,阻抗一致是信号完整性的问题

信号,它是什么,由对内等长决定。
信号,传得好不好,由阻抗一致决定。
因此,个人认为,信号对内等长更关键。在《于博士信号完整》书中也有一致的观点。
如下图:
差分对等长绕线问题_第1张图片

差分对如何绕等长才更好呢?

  1. 因为绕对内等长,在走线的过程中,绕单根等长,会改变线距,会影响特征阻抗,如下:
    差分对等长绕线问题_第2张图片
  2. 就希望,在阻抗本就不一致的地方,顺便把线等长也绕了,在阻抗可以一致的地方,不要因为绕线而影响线距阻抗,在源端绕等长走线:
    差分对等长绕线问题_第3张图片

因此,一定程度上等长比阻抗一致更重要,尽量在源端阻抗本不一致的地方绕等长就好了。就能较好地平衡差分对的对内等长和线距阻抗一致的问题。

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