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本章我們接著講《信號完整性基礎(chǔ)》系列第五章節(jié)差分信號剩余內(nèi)容。

04 模態(tài)轉(zhuǎn)換

差分信號是共模信號和差模信號的疊加，理想情況下共模信號是恒定的。如果傳輸網(wǎng)絡(luò)不對稱，就會導致差模信號向共模信號轉(zhuǎn)換，即我們所說的模態(tài)轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)在電路中就是差模和共模信號的畸變。如下圖所示：

在S參數(shù)中用（SDC11，SDC21）和（SCD11，SCD21）表示模態(tài)轉(zhuǎn)換。SCD和SDC越小表示網(wǎng)絡(luò)的對稱性越好。

在模態(tài)轉(zhuǎn)換中，主要關(guān)注差模信號向共模信號轉(zhuǎn)變（差模信號包含我們所需的有用信號），會導致差模信號能量的損失，不對稱性越強，損失越大。

輕微的走線不對稱基本不影響差模信號的質(zhì)量：

05 差分抗干擾

差分走線之所以通常采用緊耦合的走線方式，主要是從抗干擾的角度去考慮。

差分線在走線時通常會保持恒定的間距，互相耦合。因此，當受到外界干擾的時候，兩根走線的干擾基本接近。

差分接收器接收的是兩個信號間的差量，對共模信號不敏感，因此可以提升抗干擾能力。

06 松耦合和緊耦合

對于相同的差分阻抗，可以通過調(diào)整線寬和線距實現(xiàn)。沒有明確定義，通常將1倍線寬間距左右的信號稱為緊耦合，2倍及以上線寬間距稱為松耦合。

緊耦合因為兩根線感受到的串擾量更為接近，可以抵消更多的串擾，但會造成更大的共模波動。

對走線進行S參數(shù)提取，松耦合有很好的傳輸性能，而且頻率越高優(yōu)勢越明顯。（未引入反射和串擾等外部影響），簡單理解就是緊耦合兩根線的容性增大，相比松耦合會有更大的能量損失。如下圖仿真所示：

從理論上講，松耦合的傳輸線的性能最優(yōu)。但是實際PCB的走線環(huán)境一般都很惡劣，為了應對外部干擾，還是優(yōu)先推薦緊耦合走線。

07 就近等長

差分信號需要等長等距，為了滿足等長要求，則需要繞線，但繞線又會破壞等距。

差分信號不等長會使得信號錯位，交叉點偏移以及發(fā)生模態(tài)轉(zhuǎn)換等，表現(xiàn)在S參數(shù)上就是最終接收到的能量更少，但對于設(shè)計中常存在的10mil以內(nèi)的等長誤差，信號幾乎是無感的。

差分對存在不等長時，應就近繞等長，集中繞等長可能會導致嚴重的損耗問題。如下圖所示：

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