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问:何为差分信号?

答:通俗地说，就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。

问:差分线的优势在哪?

答:差分信号和普通的单端信号走线相比，最明量的优势体现在以下三个方面:

a.抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。

b.能有效扣制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外接时的电视场可以相石抵消，理合的越紧索。泄放到外界的电磁能量越少。

C.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。

问:如何才能保证差分走线具有良好的隔离和屏蔽呢?

答:增大与其它信号走线的间距是最基本的途径之一，电磁场能量是随着距离呈平方关系递减的，一般线间距超过4倍线宽时，它们之间的干扰就极其微弱了，基本可以忽略。此外，通过地平面的隔离也可以起到很好的屏蔽作用，这种结构在高频的(10G以上)IC 封装 PCB 设计中经常会用采用，被称为CPW 结构，可以保证严格的差分限抗控制。

1. 差分线的添加与走线

1.1 添加差分类

• 右下角【Panel】勾选【PCB】，然后在左侧选择【Differential Pairs Editor】差分对编辑器窗口。由于没有添加差分对，差分对编辑器窗口里面为空。

• 菜单栏 - 【设计】-【类】- 【Differential Pairs Class】

差分类又分为阻抗为90om 和 100om。

1.2 添加差分信号

1.2.1手动添加

• 选择100om差分类；
• 点击【添加】按钮，进入【微分对】窗口界面设置正网络、负网络和名称，点击【确定】按钮；
  

1.3 差分走线

AD19 : 菜单栏 - 【布线】-【交互式差分对布线】

AD16: 菜单栏 - 【放置】-【交互式差分对布线】

2. 规则设置

• 选中【100om】差分类，点击【规则向导】。
  

• 给规则取个名字。

• 

• 设置误差/公差
  

• 回到菜单栏 - 【设计】-【规则】里面查看刚刚创建差分规则。

3. 蛇形等长

问： 差分线走线有两个原则：等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，请问等长优先还是等距优先？

答：应该等长优先，差分信号是以信号的上升沿和下降沿的交点作为信号变化点的，走线不等长的话会使这个交点偏移，对信号的时序影响较大，另外还给差分信号中引入了共模的成分，降低信号的质量，增加了EMI (电磁干扰)。小范围的不等距对差分信号影响并不是很大，间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化，但因为差分对之间的耦合本身就不显著，所以阻抗变化范围也是很小的，通常在10%以内，只相当于一个过孔造成的反射，这对信号传输不会造成明显的影响。

等长有两种情况：

• 对内的差分信号线等长，即USART1 中 RX 线 和 TX 线等长；
• 对与对之间等长，即USART1 与 USART2之间等长。
  

AD19：对内的差分信号线等长。

AD19：对与对之间的差分信号线等长。

（本文仅作为学习笔记随意记录，更详细的操作与介绍，还是建议大家直接看视频哦~）

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参考资料

• [1] Altium Designer19 入门技巧：差分线的添加走线与蛇形等长