0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

差分处理方法详解及信号分析

454398 来源:罗姆半导体社区 作者:罗姆半导体社区 2022-12-13 11:28 次阅读

来源:罗姆半导体社区

差分线是PCB设计中非常重要的一部分信号线,信号处理要求也是相当严谨,今天为大家介绍下差分信号的原理以及其在PCB设计中的处理方法。

什么是差分信号

差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相差180度,极性相反。在这两根线上传输的信号就是差分信号。

差分信号与单端信号的区别

单端信号指的是用一个线传输的信号,一根线没参考点怎么会有信号呢?参考点就是地啊。也就是说,单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差。那么当你把信号从A点传递到B点的时候,有一个前提就是A点和B点的地电势应该差不多是一样的。

差分信号指的是用两根线传输的信号,传输的是两根信号之间的电平差。当你把信号从A点传递到B点的时候,A点和B点的地电势可以一样也可以不一样,但是A点和B点的地电势差有一个范围,超过这个范围就会出问题了。

一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。从严格意义上来讲,所有电压信号都是差分的,因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。在某些系统里,系统地被用作电压基准点。当地当作电压测量基准时,这种信号规划被称之为单端的。我们使用该术语是因为信号是用单个导体上的电压来表示的。

另一方面,一个差分信号作用在两个导体上。信号值是两个导体间的电压差。尽管不是非常必要,这两个电压的平均值还是会经常保持一致。我们用一个方法对差分信号做一下比喻,差分信号就好比是跷跷板上的两个人,当一个人被跷上去的时候,另一个人被跷下来了 - 但是他们的平均位置是不变的。继续跷跷板的类推,正值可以表示左边的人比右边的人高,而负值表示右边的人比左边的人高。0 表示两个人都是同一水平。这两个跷跷板用一对标识为V+和V-的导线来表示。当V+>V-时,信号定义成正极信号,当V+

差分信号的优点

优点一,相对于单端信号,差分信号减小了潜在的电磁干扰(EMI)。使用差分方式传输,信号的电压峰峰值会被放大了一倍,但是单根线上的电流却保持不变。如果采用传统的单线传输方式,在驱动相同的信号时,更容易造成EMI问题。

优点二,差分信号的值很大程度上与“地”的精确值无关,能很好的抵抗电源的干扰。在一个地做基准,单端信号方案的系统里,测量信号的精确值依赖系统内地的一致性。信号源和信号接收器距离越远,他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大。从差分信号恢复的信号值在很大程度上与地的精确值无关,而在某一范围内。假如两条信号都收到同样的(同向、等幅度)的干扰信号,由于接收端是对接收的两条线信号进行减法处理,因此干扰信号会被基本抵消。也就是说,一个差分放大器的输入有效信号幅度只需要几毫伏,但是它却能够对一个高达几伏特的共模信号无动于衷。

优点三,差分对内每根信号都有自己的返回路径,能够减轻信号跨分割带来的影响。单线跨分割对传输线的影响很大,差分线对跨分割就不是那么敏感,主要原因就是,差分对两线可以互为参考,两根线可以相互作为返回路径。

差分信号在做pcb设计时的处理方法

一般我们在做PCB设计时,习惯的硬件命名上,会在差分信号的信号名尾部加“+”和“-”或者“P”和“N”作为标识,大家可以通过命名来识别差分信号。常规的差分信号处理方法是:

1、 差分信号走线要耦合处理,就是2根信号线在PCB设计时是紧挨着的,不允许分开走线。

2、一对差分信号的2根信号线之间需要做等长处理,等长范围为5mil,等长不需要做到更小,有仿真验证,等长范围做到5mil以下(1mil)并不能对信号质量有很大提升。等长处理的位置选择在产生长度误差的地方,等长需要做小波浪处理。

审核编辑黄昊宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 信号分析
    +关注

    关注

    0

    文章

    72

    浏览量

    16592
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    放大电路可以放大什么信号

    放大电路是一种广泛应用于电子电路中的放大器,它能够放大两个输入信号之间的差值。这种电路具有许多优点,如高输入阻抗、低噪声、良好的线性度和稳定性等。 一、
    的头像 发表于 07-09 15:03 190次阅读

    放大电路模放大倍数的计算方法

    放大电路是一种具有高输入阻抗、低噪声和高共模抑制比的放大电路,广泛应用于模拟信号处理、数据采集和传感器信号调理等领域。
    的头像 发表于 07-08 14:51 242次阅读

    信号分析方法有哪些种类

    信号分析是研究信号特性、提取信号信息和处理信号的一种技术。
    的头像 发表于 06-03 10:25 308次阅读

    探头可以测试非信号吗?

    探头是一种常用的测试工具,用于测试信号信号是指由两个相反的
    的头像 发表于 05-21 09:57 207次阅读
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>探头可以测试非<b class='flag-5'>差</b>分<b class='flag-5'>信号</b>吗?

    信号分析信号处理的基本方法有哪些

    、综合等处理,以便抽取出有用信息或将其转换成便于传输、存储、分析和识别的形式。本文将详细探讨信号分析信号
    的头像 发表于 05-16 17:25 845次阅读

    信号分析信号处理的区别

    在通信、电子工程、生物医学工程、地球物理学等众多领域中,信号分析信号处理是两个至关重要的概念。它们都是对信号进行
    的头像 发表于 05-16 17:16 335次阅读

    编码器信号如何接plc?

    编码器信号通常用于测量旋转运动或线性位置,接收编码器信号的PLC(可编程逻辑控制器)需要
    的头像 发表于 03-05 08:42 1236次阅读
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>编码器<b class='flag-5'>信号</b>如何接plc?

    编码器信号如何接plc

    编码器信号通常用于测量旋转运动或线性位置,接收编码器信号的PLC(可编程逻辑控制器)需要
    的头像 发表于 02-26 14:43 1468次阅读

    驱动器分析

    驱动器可以由单端或信号驱动。本教程利用无端接或端接信号分析这两种情况。 情形1:
    发表于 11-28 15:19 0次下载
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>驱动器<b class='flag-5'>分析</b>

    放大电路的工作原理分析

    放大电路如下图所示,元器件表如表1.6所示,理想放大电路仅放大两输入信号之差,而对两输入端的共模
    的头像 发表于 10-28 14:44 1354次阅读
    <b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>放大电路的工作原理<b class='flag-5'>分析</b>

    说说RF信号链应用中电路的4大优点

    说说RF信号链应用中电路的4大优点  在无线通信系统中,RF信号链是非常重要的一环,它负责将信号从发射端通过无线媒介传输到接收端,并将接
    的头像 发表于 10-23 10:34 563次阅读

    RF信号链应用中,电路有哪些优点?

    当提到通信系统时,比起单端电路,电路总是能提供更加优良的性能——它们具有更高的线性度、抗共模干扰信号性能等。今天我们就说说RF信号链应用中
    的头像 发表于 10-20 08:24 422次阅读
    RF<b class='flag-5'>信号</b>链应用中,<b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>电路有哪些优点?

    RF信号链应用中,电路有哪些优点?

    当提到通信系统时,比起单端电路,电路总是能提供更加优良的性能——它们具有更高的线性度、抗共模干扰信号性能等。今天我们就说说RF信号链应用中
    的头像 发表于 10-07 18:15 353次阅读
    RF<b class='flag-5'>信号</b>链应用中,<b class='flag-5'>差</b><b class='flag-5'>分</b>电路有哪些优点?

    信号详解和优点

    在高速电路设计中的应用越来越广泛,电路中最关键的信号往往都要采用结构设计。
    的头像 发表于 09-21 15:06 2471次阅读
    <b class='flag-5'>差</b>分<b class='flag-5'>信号</b>的<b class='flag-5'>详解</b>和优点

    放大电路原理分析放大电路的作用

    放大电路原理分析放大电路的作用 放大
    的头像 发表于 09-04 17:00 2369次阅读