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在高速 PCB 設(shè)計(jì)領(lǐng)域，差分信號(hào)的應(yīng)用愈發(fā)普遍，關(guān)鍵信號(hào)多采用差分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這主要?dú)w因于其相較于普通單端信號(hào)走線所具備的顯著優(yōu)勢(shì)，如強(qiáng)大的抗干擾能力、有效抑制 EMI 以及精確的時(shí)序定位。

在電路板上，差分走線有著嚴(yán)格的布線要求。首先是等長原則，即兩條線的長度應(yīng)盡可能一致，其目的在于確保兩個(gè)差分信號(hào)時(shí)刻維持相反極性，從而減少共模分量。若線長不等，信號(hào)傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生相位差，導(dǎo)致共模噪聲增大，影響信號(hào)質(zhì)量。

等寬與等距同樣關(guān)鍵。等寬要求兩條信號(hào)走線寬度恒定相同，等距則保證兩條線之間的間距穩(wěn)定且平行。這有助于維持差分線對(duì)的特性阻抗一致，使信號(hào)在傳輸過程中能穩(wěn)定、均衡地進(jìn)行，減少因阻抗不匹配引發(fā)的反射與失真現(xiàn)象。

此外，還需關(guān)注阻抗最小變化。設(shè)計(jì)含差分信號(hào)的 PCB 時(shí)，確定應(yīng)用的目標(biāo)阻抗并據(jù)此規(guī)劃差分對(duì)極為重要，同時(shí)要盡可能降低阻抗變化。差分線的阻抗受走線寬度、走線耦合、銅厚度以及 PCB 材料和層疊等多種因素制約。設(shè)計(jì)過程中，必須綜合考量這些因素，避免任何改變差分對(duì)阻抗的情況發(fā)生。

然而，在差分信號(hào)設(shè)計(jì)中存在一些常見誤區(qū)：

誤區(qū)一，部分人錯(cuò)誤地認(rèn)為差分信號(hào)無需地平面作為回流路徑，或者覺得差分走線彼此可為對(duì)方提供回流途徑。實(shí)際上，差分電路雖對(duì)電源和地平面上的部分噪音信號(hào)不敏感，但信號(hào)回流分析原理與普通單端走線相同，高頻信號(hào)總是沿電感最小回路回流。盡管差分線間存在相互耦合，但通常對(duì)地耦合占比達(dá) 10 - 20%，主要回流路徑仍在地平面。當(dāng)?shù)仄矫娌贿B續(xù)時(shí)，差分走線間耦合才成為主要回流通路，不過這仍會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量、增加 EMI，所以應(yīng)盡量避免地平面不連續(xù)，且不可隨意去掉差分走線下方參考平面，否則難以控制阻抗，易引發(fā) EMI 輻射。

誤區(qū)二，有人認(rèn)為保持等間距比匹配線長更重要。實(shí)際 PCB 布線時(shí)，受管腳分布、過孔和走線空間等限制，常需繞線實(shí)現(xiàn)線長匹配，導(dǎo)致差分對(duì)部分區(qū)域無法平行。但在差分走線設(shè)計(jì)中，匹配線長才是首要規(guī)則，其他規(guī)則可依設(shè)計(jì)要求與實(shí)際應(yīng)用靈活調(diào)整。

誤區(qū)三，認(rèn)為差分走線一定要緊密靠近?？拷m可增強(qiáng)耦合，提升抗噪能力與抑制 EMI，但并非絕對(duì)。若能通過其他方式確保差分走線良好隔離與屏蔽，如增大與其他信號(hào)走線間距（一般線間距超 4 倍線寬，干擾可忽略）或利用地平面隔離形成 CPW 結(jié)構(gòu)（常用于高頻 10G 以上 IC 封裝 PCB 設(shè)計(jì)），保證嚴(yán)格差分阻抗控制，即便不靠近，也能實(shí)現(xiàn)良好的信號(hào)傳輸效果。