差分信号理解

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前言

今天又重新梳理了下手中正在做的项目的某一模块电路，发现一个自己之前一直忽视的点，就是需要的信号输入级电路采用差分信号效果应该会更好，很小的点，但对于整个系统的信号传输来说，后面测试时可能会是个很重要的问题。于是作为第一个主题，总结一下。

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一、差分信号是什么？

浓缩为八个字就是：振幅相等，相位相反的两个信号，也叫做差模信号。使用两根信号线来进行传输，通过两个信号电压的差值来表示数据信号的逻辑状态。第一次画PCB连线时，总是注意到选项里面有个“差分对连线”选项，后来才知道在PCB设计中用的很多，后文还会说到这一点。

二、为什么使用差分信号?

1.抗干扰

很容易可以看到，像差分信号这种双线传输的信号对比单端传输的信号，对于外界干扰信号的抵抗能力更强。可以理解为在差分信号传输中，外界的干扰信号同时干扰到两个信号上，不管怎么干扰，两个信号的差值是不变的，而单端信号的参考是地，干扰就很容易显现出来。

2.减小EMI

两根信号线很近且幅值相等，因此两根信号线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，但信号极性相反，电磁场会相互抵消。结果就是对外界产生的电磁干扰会更小。这点在实际的PCB设计中非常非常非常重要！