差分信号的匹配详解

   差分信号目前广泛用于小型计算机的可升级接口（SCS2）、以太网、光纤远程通信，其中一个就是低压差分信号（LVDS）。

    1.在低压差分信号中，采用两个输出引脚驱动一比特信号，每路信号电压范围在1.125V~1.375V之间，并各自驱动一根传输线。

    2.测量信号时，单端信号线与返回线之间测量，差分信号在差分对的两条信号线之间测量。

 

  虽然从理论上说任意两条传输线都可以构成一个差分对，但有五种特性会优化大带宽差分信号的传输性能。

  a、差分对最重要的性质是它的横截面积是恒定不变的，而且对差分信号都有一个恒定的阻抗，这个特性会保证反射和失真最小。

  b、差分对的第二个特质是每条线上的时延相等，从而确保差分信号边沿陡峭，两条传输线上的任何时延差或错位（skew）都会使差分信号变成共模信号。

  c、两条传输线要完全相同，线的宽度和两条线之间介质间距也完全相同，这种特性叫对称性。两条线上不能有任何不对称，如一根线上有测试焊盘，而另一根上没有，或是一根又凹槽另一根没有，这种不对称就会造成共模信号。

  d、传输线长度也必须相等，保证时延相等，错位最小。

  e、差分对的两条线不一定有耦合，但没有耦合将会导致差分对的抗干扰能力下降，线间的耦合越强，差分对就越不容易受到突变和不理想的情况影响。

 

    无耦合的差分阻抗

  1.差分阻抗的大小是单端信号线特性阻抗的两倍，因为两信号之间的电压是每根信号线的两倍，而流过差分信号线的电流却与单端相同。如果单端是50欧姆，差分阻抗就是100欧姆。

  2.如果一个差分信号经差分对传播到了接收终端，那么终端差分阻抗会非常大，会使信号反射回源端，这样的反射回产生噪声，一种消除反射的方式是在两条信号线之间跨接一个电阻来匹配差分阻抗，这个电阻值必须为R=2*Z。

  3.端接差分信号和共模信号的另一种可替代方法是在T型端接中加入隔直流电容。RC=5*RT=5*(1/10f).