差分信號(hào)與什么有關(guān)？

Separation 由[23]可知，差分訊號(hào)的阻抗，與間距會(huì)有關(guān)系，如下圖[27] :因此差分訊號(hào)的間距要維持固定，否則會(huì)因阻抗不連續(xù)而產(chǎn)生反射，進(jìn)而導(dǎo)致EMI幅射干擾加大[12]。另外，差分訊號(hào)的間距，不只與阻抗有關(guān)，也牽扯到抗干擾能力，我們以下圖作說明。B跟 C為差分訊號(hào)，而 A為鄰近的訊號(hào)，當(dāng) A 跟 B、C靠得很近時(shí)，亦即 S1很小時(shí)，A會(huì)把能量耦合到 B跟 C，以 S 參數(shù)表示，A耦合到 B為 SBA，A耦合到C為 SCA。如果 B與 C 靠得很近，亦即 S2很小，則 SBA = SCA，而又因?yàn)?B跟 C的訊號(hào)方向相反，所以 SBA跟 SCA是等量又反向，會(huì)彼此完全相消，因而將 A對(duì)于 B、 C的干擾降到最低。然而，若 B與 C離得很遠(yuǎn)，亦即 S2很大，則 SBA > SCA，那么 SBA跟 SCA便無法完全相消，此時(shí) B會(huì)受 A的干擾。由此可知，若差分訊號(hào)要具有最佳的抗干擾能力，則間距必須越小越好。當(dāng)然，由前述可知，間距越小，其阻抗就越小，這會(huì)使阻抗無法控制得宜，因此，更精確一點(diǎn)講，在符合阻抗控制的前提下，其間距必須越小越好，這樣才可有較佳的抗干擾能力。另外由前述可知，差分訊號(hào)可以減少磁場(chǎng)份量，以及減少發(fā)散向外的電場(chǎng)，進(jìn)而降低 EMI輻射干擾。然而，倘若 S2過大，則磁場(chǎng)無法完全相消，且彼此間所產(chǎn)生的電場(chǎng)，也會(huì)因耦合量降低，進(jìn)而增加發(fā)散向外的電場(chǎng)，導(dǎo)致 EMI輻射干擾加大，因此，在符合阻抗控制的前提下，其間距必須越小越好，這樣才可有較小的 EMI輻射干擾。而前述提到，因此通常會(huì)針對(duì)長(zhǎng)度較短的走線，額外再增加長(zhǎng)度，使其差分訊號(hào)達(dá)到等長(zhǎng)的目的，如下圖 :但由上圖綠圈處可知，雖然等長(zhǎng)目的達(dá)到了，但會(huì)因間距加大，導(dǎo)致阻抗不連續(xù)，抗干擾能力降低，以及 EMI輻射干擾加大，該如何取舍呢?前述說過，差分訊號(hào)不等長(zhǎng)，會(huì)造成邏輯判斷錯(cuò)誤，而由[4]可知，間距不固定對(duì)邏輯判斷的影響，幾乎是微乎其微。而阻抗方面，間距不固定雖然會(huì)有變化，但其變化通常在 10%以內(nèi)，只相當(dāng)于一個(gè)過孔的影響。至于 EMI幅射干擾的增加，與抗干擾能力的下降，可在間距變化之處，用 GND Fill技巧，并多打過孔直接連到 Main GND，以減少 EMI幅射干擾，以及被干擾的機(jī)會(huì)[24]。如前述，差分訊號(hào)最重要的就是要等長(zhǎng)，因此若無法兼顧固定間距與等長(zhǎng)，則需以等長(zhǎng)為優(yōu)先考慮。