In 高速印刷电路板 设计中，差分信号（DIFFerential Signal）的应用越来越广泛，电路中最关键的信号往往采用差分结构设计。 为什么会这样？ 与普通单端信号路由相比，差分信号具有抗干扰能力强、有效抑制EMI、时序定位精确等优点。

差分信号PCB布线要求

在电路板上，差分走线必须是两条等长、等宽、靠近且在同一水平线上的线。

1、等长：等长是指两条线的长度尽可能长，以保证两路差分信号始终保持相反的极性。 减少共模元件。

2、等宽等距：等宽是指两路信号的走线宽度要保持一致，等距是指两根线之间的距离要保持恒定且平行。

3.最小阻抗变化：在设计差分信号PCB时，最重要的事情之一是找出应用的目标阻抗，然后相应地规划差分对。 此外，保持阻抗变化尽可能小。 差分线路的阻抗取决于诸如走线宽度、走线耦合、铜厚度以及 PCB 材料和叠层等因素。 当您试图避免任何会改变差分对阻抗的事情时，请考虑其中的每一个。

PCB差分信号设计中的常见误区

误区一：认为差分信号不需要地平面作为返回路径，或者差分走线为彼此提供返回路径。

造成这种误解的原因是他们被表面现象混淆了，或者高速信号传输的机制还不够深入。 差分电路对电源和接地平面上可能存在的类似地弹和其他噪声信号不敏感。 地平面的部分返回抵消并不意味着差分电路不使用参考平面作为信号返回路径。 其实在信号回波分析中，差分走线和普通单端走线的机理是一样的，就是高频信号总是沿着电感最小的环路回流。 最大的区别是差分线除了对地耦合外，还有互耦。 哪一种耦合强，哪一种成为主要的返回路径。

在PCB电路设计中，差分走线之间的耦合一般很小，往往只占耦合度的10-20%，更多的是对地的耦合，所以差分走线的主要返回路径仍然存在于地面上飞机 。 当地平面存在不连续性时，没有参考平面的区域中差分走线之间的耦合将提供主要返回路径，尽管参考平面的不连续性对普通单端上的差分走线没有影响走线严重，但仍会降低差分信号的质量，增加EMI，应尽量避免。

此外，也有设计人员认为，可以去除差分走线下方的参考平面，以抑制差分传输中的部分共模信号。 然而，这种方法在理论上是不可取的。 如何控制阻抗？ 不为共模信号提供接地阻抗环路将不可避免地导致 EMI 辐射。 这种方法弊大于利。

误区二：认为保持等间距比匹配线长更重要。

在实际PCB布局中，往往无法同时满足差分设计的要求。 由于管脚分布、过孔、布线空间等因素的存在，必须通过适当的绕线才能达到线长匹配的目的，但结果必然是差分对的某些区域不能平行。 PCB差分走线设计中最重要的规则是匹配线长。 其他规则可根据设计要求和实际应用灵活处理。

误区三：认为差分接线一定要很近。

保持差分走线靠近无非是增强它们的耦合，不仅可以提高抗噪声能力，还可以充分利用磁场的相反极性来抵消对外界的电磁干扰。 虽然这种方法在大多数情况下是非常有益的，但也不是绝对的。 如果我们能保证它们完全屏蔽外界干扰，那么我们就不需要使用强耦合来实现抗干扰。 以及抑制EMI的目的。

我们如何确保差分走线的良好隔离和屏蔽？ 增加与其他信号走线的间距是最基本的方法之一。 电磁场能量随着距离的平方而减小。 一般来说，当线距超过线宽的4倍时，它们之间的干扰是极其微弱的。 可以忽略。