3種差分走線補(bǔ)償對(duì)比：為什么忌諱在末端補(bǔ)償？

Pcbbar · 發(fā)表于 2021-5-8 11:09:47

//差分線的優(yōu)勢(shì)//

差分線抗干擾能力強(qiáng)、信噪比高、輻射小、帶寬容量大等眾多優(yōu)點(diǎn)，所以在目前的高速鏈路設(shè)計(jì)中，都選取差分線作為通信方式。

差分線使用兩根走線傳輸一路信號(hào)，兩根線上攜帶的信息是相同的，但是信號(hào)的相位差是 180 度，這樣兩個(gè)線產(chǎn)生的場(chǎng)正好相互抵消，減少了輻射的產(chǎn)生。同時(shí)由于最終信號(hào)取兩根信號(hào)之差，所以當(dāng)受到共模信號(hào)干擾時(shí)，兩根線所產(chǎn)生的噪聲幾乎相同，在接收端做差值時(shí)正好被抵消掉。

差分線對(duì)噪聲天生的抑制能力有效的提高通道的信噪比，大大的改善了通道的信息容量，使得差分線在 Gigabit 以上的通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

//差分走線的幾種補(bǔ)償方式//

差分線跟單線傳輸相比，之所以具有眾多優(yōu)勢(shì)，是因?yàn)槠洳捎昧瞬顒?dòng)傳輸?shù)姆绞�，即兩根線要保持 180 度的相位差，即我們平時(shí)所說(shuō)的要保持兩根線的電流大小相等、方向相反。任何原因造成的相位失配，都會(huì)影響差分線的性能，甚至造成不可預(yù)知的后果，所以在 layout 設(shè)計(jì)中，我們必須做到差分線的等長(zhǎng)要求。當(dāng)有相位失配(Phase mismatch)存在時(shí)，如何對(duì)差分線進(jìn)行補(bǔ)償，選取的方法不同，得到的效果也會(huì)有很大的差異。

下面分幾種情況對(duì)差分線的補(bǔ)償方式做一個(gè)比較全面的剖析：

Case 1: 使用一個(gè)大的 segment 就近補(bǔ)償。
Case 2: 使用小的突起沿線補(bǔ)償。
Case 3: 在走線的末端進(jìn)行補(bǔ)償。

圖1 三種不同的差分線補(bǔ)償方式

根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，我們可以預(yù)測(cè)的到，Case 1 會(huì)造成大的阻抗不連續(xù)，Case 2 的目的正是為了減小這種阻抗不連續(xù)性，Case 3 則是比較避諱的方法，走線大部分地方相位沒(méi)辦法同步。下面的工作就是通過(guò)仿真工具對(duì)這三種方式作出一個(gè)具體的對(duì)比分析。

//仿真設(shè)置//

1）走線寬度 4.5mils，間距為 7.8mils。