AD差分走线步骤(自用)

参考:【新提醒】Altium中差分线规则设置及等长技巧电子技术文章PCB联盟网 - Powered by Discuz! (pcbbar.com)

一、 差分信号

1. 何为差分信号?

  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”

2. 差分线的优势在哪?

  差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显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. 能有效抑制 EMI,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密,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。

3. 如何才能保证差分走线具有良好的隔离和屏蔽呢?

  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

### Altium Designer 差分走线设置与规则 在Altium Designer中,差分对布线的设置和规则是确保信号完整性和抗干扰能力的关键。以下是关于差分走线设置的具体说明: #### 1. 原理图中的差分对标识 在原理图设计阶段,需要正确标识差分对,并以特定的命名规则来区分它们。差分对的正端通常以`_P`结尾,负端以`_N`结尾[^2]。例如,对于一个差分对信号`RXD`,其正端应命名为`RXD_P`,负端为`RXD_N`。 #### 2. PCB中的差分对规则设置 进入PCB编辑器后,可以通过以下路径设置差分对规则:`Design > Rules > Routing > Differential Pairs Routing`[^1]。在此界面中,可以定义差分对的布线规则,包括但不限于: - **差分阻抗**:设定目标差分阻抗值(如100欧姆),并调整线宽和间距以满足要求。 - **最大长度差异**:限制差分对两条线路之间的长度差异,以减少相位偏移。 - **最小和最大宽度**:定义差分对中每条线路的宽度范围。 - **最小和最大间距**:定义差分对中两条线路之间的间距范围。 #### 3. 交互式差分对布线 完成规则设置后,可以选择`Interactive Differential Pair Routing`工具进行差分对布线[^3]。该工具允许用户手动调整差分对的走线,同时自动遵循已定义的规则。为了保证信号质量,建议尽量保持差分对的耦合系数大于90%,尽管实际应用中可能难以达到这一理想值[^4]。 #### 4. 注意事项 - 避免直接在PCB中修改差分走线而不更新原理图。如果后续需要更改原理图并重新导入到PCB中,原有的差分走线可能会被覆盖。 - 在布线过程中,尽量避免直角或锐角转弯,以减少电磁辐射和反射效应。 - 使用蛇形走线(serpentine routing)来匹配差分对的长度,但需确保蛇形部分的间距足够大,以防止串扰。 ```python # 示例代码:检查差分对规则是否符合设计规范 def check_differential_pair_rules(pair_name, impedance, length_mismatch): if impedance < 90 or impedance > 110: return f"差分对 {pair_name} 的阻抗不在范围内 (90-110 欧姆)" if abs(length_mismatch) > 5: # 假设最大长度差异为5mil return f"差分对 {pair_name} 的长度差异过大 (>5mil)" return f"差分对 {pair_name} 符合设计规范" # 测试 result = check_differential_pair_rules("RXD", 100, 3) print(result) ```
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