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一、差分對的布線規(guī)則與對稱性控制

（一）等長原則

在高速PCB設計中，差分對的布線首先要遵循等長原則。兩條差分信號線的長度應盡可能一致，以確保兩個差分信號在傳輸過程中始終保持相反極性，減少共模分量。如果線長不等，信號傳輸過程中會產(chǎn)生相位差，導致共模噪聲增大，影響信號質(zhì)量。例如，在USB 3.2接口設計中，差分數(shù)據(jù)線對內(nèi)走線長度嚴格等長，走線長度偏差控制在±5mil以內(nèi)。

（二）等寬與等距原則

差分對的兩條信號走線寬度需要保持一致，且它們之間的間距要保持不變，保持平行。這有助于維持差分線對的特性阻抗一致，使信號在傳輸過程中能穩(wěn)定、均衡地進行，減少因阻抗不匹配引發(fā)的反射與失真現(xiàn)象。在實際布線中，要盡量避免差分線的間距忽遠忽近，否則差分阻抗就會不一致，進而影響信號完整性及時間延遲。

（三）對稱性控制

差分對的布線應保持對稱性，使兩條線路之間形成鏡像。在布線時要考慮規(guī)劃布線方式，避免障礙物，如過孔或無源器件，以保持差分對的對稱性。此外，在走線的整個長度上使用相同的走線寬度，確保差分對走線之間的間距保持一致。

二、共模噪聲抑制與差分阻抗計算

（一）共模噪聲抑制

共模噪聲是差分信號傳輸中常見的問題，它會導致信號質(zhì)量下降。為了抑制共模噪聲，可以采取以下措施：

1. 增加接地絕緣：在設計中使用絕緣放大器或絕緣變壓器等元件，將信號的差模分離，避免差模信號對接地的影響。

2. 降低共模噪聲：通過設計合適的濾波器、使用低噪聲電源等方法來降低共模噪聲的水平，減少差模干擾。

3. 優(yōu)化接地電路：在PCB設計中，合理規(guī)劃接地布局，減少接地路徑，降低接地電阻，避免形成環(huán)路等不良影響。

（二）差分阻抗計算

差分阻抗是差分信號設計中的一個重要參數(shù)。對于無耦合的差分對，差分阻抗是單端傳輸線阻抗的2倍。在實際設計中，可以通過精確控制傳輸線的幾何參數(shù)，如走線寬度、厚度、間距等，來實現(xiàn)所需的差分阻抗。此外，還可以使用現(xiàn)場解決工具（field solver）來設計走線間隔，方便地獲得偶模和奇模阻抗值。

三、高速接口的差分設計實例

（一）USB 3.2接口的差分設計

在USB 3.2接口的PCB設計中，為了保證良好的信號質(zhì)量，差分數(shù)據(jù)線走線應盡可能短、直，且在同一層面。差分數(shù)據(jù)線對內(nèi)走線長度嚴格等長，走線長度偏差控制在±5mil以內(nèi)。同時，要控制90±10%的均勻差分阻抗，并盡量在臨近地平面的布線層走線且不要換層。此外，差分數(shù)據(jù)線走線應有完整的地平面層作為參考平面，不能跨平面分割，以減少反射和阻抗變化。

（二）PCIe 5.0接口的差分設計

對于PCIe 5.0接口，由于其高速傳輸特性，對差分信號的設計要求更為嚴格。在布線時，要確保差分對的長度匹配，避免因長度不一致導致的時序問題和抖動。同時，要嚴格控制差分阻抗，保持傳輸線的一致性。此外，為了減少串擾和電磁干擾，差分線對之間要有足夠的隔離，或者通過GND隔離。