01 差分概述
差分信号: 即两根线传输幅度相同,相位相反的一组信号。传输的信号中包括差模信号和共模信号。两者独立传输,其中差模信号携带信息,共模信号不携带信息。
差模信号为两根单端信号的差值,共模信号为两根信号线上的平均值。
差分线上传输差模信号时,信号工作在奇模状态。因此差分的差模阻抗为两根线各自单端的奇模阻抗之和;
差分线上传输偶模信号时,信号工作在偶模状态。此时差分共模信号感受到的是单端信号线偶模阻抗的并联阻抗。因此差分共模阻抗为单端偶模阻抗的一半。
差分阻抗确定后,奇模阻抗也确定,和单端阻抗的变化无关,如下图所示:
02 奇模传输和偶模传输
差分信号中,差模信号以奇模方式进行传输,共模信号以偶模的方式进行传输。如下图所示:
传输过程中,信号在奇模模式下,电平反向跳变,走线之间容性增强。此时信号传播速度快于电平同向跳变的偶模模式。
奇模和偶模传播方式,对于单端信号来说,还会造成阻抗的变化。随着间距的增加,这种变化会越来越小。当间距足够大,此时的差分对,已变成类似两根单端信号的走线。因此对于差分信号来说,将两根走线走成单端信号是可以的。实际布线中使用差分对,更多的是抗干扰等多方面的考虑。
03 差分端接
差分信号端接可以分为 差模信号端接 、 共模信号端接 、差模和共模信号端接三种方式。
当差分信号两根走线有任何不对称,就会发生 模态转换 (差模信号向共模信号转换,即共模信号发生波动)。如下图电压波形:
A、差模端接
端接差模信号,只要在末端差分对之间并联和传输线阻抗相等的电阻即可。
差分信号经过差模信号端接之后波形良好,但单端信号和共模信号改善不明显。因此这种端接方式适合对共模信号不敏感的差分应用中。
B 、共模端接****
共模端接在每一根线在每一根线上端接一个电阻到返回路径,两个电阻的并联阻值等于共模阻抗。
共模信号端接并不能消除共模信号,只是阻止共模信号在电路上往返震荡形成振铃问题。
使用共模端接后,差模信号、共模信号以及单端信号都有好转。但是这种效果和耦合度有关,耦合度增加,共模阻抗增加,会恶化差模信号。
C 、差模和共模端接****
差模及共模信号端接常用T型和PI型,两者选用的端接电阻阻值不同。
T型端接中两端的电阻为Zodd,中间抽头电阻为(Zeven-Zodd)/2;
PI型端接中两端的电阻为Zeven,中间电阻为2ZevenZodd/(Zeven-Zodd)。
在使用T型端接时,可以使用电容代替抽头电阻。电容值要保证共模信号的时间常数远大于信号的上升时间(>5倍以上)。
以上就是本期分享的所有内容啦,下一期我们接着分享差分信号剩余内容。
审核编辑 黄宇
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !