In 高速印刷電路板 設計中，差分信號（DIFFerential Signal）的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往採用差分結構設計。 為什麼會這樣？ 與普通單端信號路由相比，差分信號具有抗干擾能力強、有效抑制EMI、時序定位精確等優點。

差分信號PCB佈線要求

在電路板上，差分走線必須是兩條等長、等寬、靠近且在同一水平線上的線。

1、等長：等長是指兩條線的長度盡可能長，以保證兩路差分信號始終保持相反的極性。 減少共模元件。

2、等寬等距：等寬是指兩路信號的走線寬度要保持一致，等距是指兩根線之間的距離要保持恆定且平行。

3. 最小阻抗變化：在設計差分信號PCB時，最重要的事情之一是找出應用的目標阻抗，然後相應地規劃差分對。 此外，盡可能保持阻抗變化小。 差分線路的阻抗取決於諸如走線寬度、走線耦合、銅厚度以及 PCB 材料和疊層等因素。 當您試圖避免任何會改變差分對阻抗的事情時，請考慮其中的每一個。

PCB差分信號設計中的常見誤區

誤區一：認為差分信號不需要地平面作為返迴路徑，或者差分走線為彼此提供返迴路徑。

造成這種誤解的原因是他們被表面現象混淆了，或者高速信號傳輸的機制還不夠深入。 差分電路對電源和接地平面上可能存在的類似地彈和其他噪聲信號不敏感。 地平面的部分返回抵消並不意味著差分電路不使用參考平面作為信號返迴路徑。 其實在信號回波分析中，差分走線和普通單端走線的機理是一樣的，就是高頻信號總是沿著電感最小的環路回流。 最大的區別是差分線除了對地耦合外，還有互耦。 哪一種耦合強，哪一種成為主要的返迴路徑。

在PCB電路設計中，差分走線之間的耦合一般很小，往往只佔耦合度的10-20%，更多的是對地的耦合，所以差分走線的主要返迴路徑仍然存在於地面上飛機 。 當地平面存在不連續性時，沒有參考平面的區域中差分走線之間的耦合將提供主要返迴路徑，儘管參考平面的不連續性對普通單端上的差分走線沒有影響走線嚴重，但仍會降低差分信號的質量，增加EMI，應盡量避免。

此外，也有設計人員認為，可以去除差分走線下方的參考平面，以抑制差分傳輸中的部分共模信號。 然而，這種方法在理論上是不可取的。 如何控制阻抗？ 不為共模信號提供接地阻抗環路將不可避免地導致 EMI 輻射。 這種方法弊大於利。

誤區二：認為保持等間距比匹配線長更重要。

在實際PCB佈局中，往往無法同時滿足差分設計的要求。 由於管腳分佈、過孔、佈線空間等因素的存在，必須通過適當的繞線來達到線長匹配的目的，但結果必然是差分對的某些區域不能平行。 PCB差分走線設計中最重要的規則是匹配線長。 其他規則可根據設計要求和實際應用靈活處理。

誤區三：認為差分接線一定要很近。

保持差分走線靠近無非是增強它們的耦合，不僅可以提高抗噪聲能力，還可以充分利用磁場的相反極性來抵消對外界的電磁干擾。 雖然這種方法在大多數情況下是非常有益的，但也不是絕對的。 如果我們能保證它們完全屏蔽外界干擾，那麼我們就不需要使用強耦合來實現抗干擾。 以及抑制EMI的目的。

我們如何確保差分走線的良好隔離和屏蔽？ 增加與其他信號走線的間距是最基本的方法之一。 電磁場能量隨著距離的平方而減小。 一般來說，當線距超過線寬的4倍時，它們之間的干擾是極其微弱的。 可以忽略。