差分信号走线的参考平面改变影响

我也想知道......

导至阻抗的不连续，信号产生突变，背离差分原则

改变参考平面，实际上只是在中间的间隙产生了阻抗的不连续，因为其中差分对之间的耦
合程度超过了参考平面
这样的话，信号换层岂不是比这种情况更严重?

1、差分线的目的就是为了增加之间的耦合程度，使差分线的电气性能保持一致。
2、’一般情况下‘改变参考平面实际上就是信号换层，如差分对一段走在L2 一段走在L3它的参考平面不一样，所以两段线的阻况就不一样

参考平面不一样，阻搞就会不一样了?我四层的板子，中间是电源和地，差分线从top层换到bottom层，阻抗就会改变?top层的阻抗和bottom层的阻抗就会不一样?

差分一般分为 紧耦合形式和弱耦合形式，紧耦合和弱耦合区别主要是 紧耦合的差分质量较好，一般走成紧耦合形式（注意差分阻抗大小）。 大家可以用HFSS仿真查看相关结果。   
对于差分线来说，其抗干扰能力还是比较强的，从HFSS 中仿真来看，其跨短小分割基本对信号质量造不成实质大的影响。但是对强的射频信号隔离度及驻波会有较大影响，那要看自己信号的隔离度等相关指标是否需要那么严格。

差分可不是你们理解的那们,差分是为了使两根线受到的干扰是一样的,这样就可以保证两个养分信号线上的电压值恒定,才可以进行有效的比较

大家具体看看  信号完整性分析  那本书就可以了， 差分线原理等都 讲的 贼清晰 ：）。 还不信就用HFSS 场分析看看具体 电场图和电流流向 一切明了。

呵呵，谢谢指导哈，我就是看了这本书才产生的疑问，从仿真结果上来看，这种影响非常小，我所不明白的就是，如果按照这个理论，差分信号跨平面和换层，其实影响是一样的?可以这么说吗?

我曾经做过几种不同频率的差分信号仿真和实测的比较，感觉不越层的信号实测和仿真有可比性，但是有过孔后情况就不同了。尤其在速率比较高的情况下区别更大。问过PCB制版厂家，普遍的回答是过孔在沉铜的时候不可控，导致过孔和过孔在阻抗上存在差异。这样一对差分线在过孔处的反射情况就不尽相同，从而导致差分线在换层后信号完整性不理想。
有条件的可以做个TDR测试，就一目了然了。

学问真的是很深啊
眼巴巴的希望大家在身入探讨，俺再来学习学习

怎么看见这么多表情?
发言都改用表情了?

I,Q差分信号的一路如果不用，可以使其这路接地吗?

你们都错了
差分线理论上是不需要参考地平面的
只是在长度不匹配的情况下才被迫在地平面产生信号回流的！
<道格拉丝博士 信号完整性分析和印刷电路板设计>

给5F加分的板主是个糊涂蛋！
<U>加分的目的是为了鼓励大家参与讨论！且先不管说的对错与否，能够把自己对问题的理解拿出来放到这里讨论，本身就应该表扬！[Snowman]</U>

糊涂蛋们
去买本书看吧
<道格拉丝博士 信号完整性分析和印刷电路板设计>
135页
14.1
第二节

等待有人来反驳我

呵呵，有意思，我先去找找这本书，要不楼上的贴个图上来也行啊

这个世界有个东西叫google

如果对每一个不同的参考平面进行仔细的测量会发现：不同参考平面在单板工作中的波动大小是不一样。如果差分信号切换参考平面就导致对差分现的影响也是不一样的，差分线肯定有回流的地，但是因为两个信号之间可以相互抵消一些影响，所以在低频时可以简单的认为信号从正的信号发，从负的信号回。

学习了。

应该影响不大，呵呵，只要保证差分阻抗不变
影响只是换层的地方走线耦合会变化，还有过孔的影响
对于现在常用的各种信号一般不用考虑
频率上Ｇ了就想想…………

呵呵，迷信书本的才是糊涂蛋，自己找个仿真软件仿一下，或者做个测试板看看会不会有影响

何谓“差分对”自己好好看书吧，“差分对”（differential pair)，也有PCB上的约束，但由于其“紧耦合”的约束，外部电平的变化对其干扰都可以通过差分而抵消，因为干扰对紧耦合的对称双线来说，近似相同，共模部分皆可最大程度抵消
而阻抗的变化，更无从谈起，因为差分对我们需要的是P、N之间的差值，而不关心其一对地阻抗。如果你信号出来的是差分，就不需要GND引出参考电平，因为仅仅P-N，就知道信号的幅度。也就是差分信号传输前后级可以不共地之原因！

参考平面与参考电平是两回事。

此平面如非电平面，海平面耶?机械平面耶?

真乃无知者无畏，去查查什么是回流路径，电磁回路。电平面是什么，等电势面?第一次听说这种说法。参考电平是集总参数近似下的概念，参考（地）平面是电磁分析中的概念。二者之差异可真可用楼上的“海平面、机械平面"来形容。

   信号的反射和差分本来就是两回事，差分的本来目的确实是为了抑制共模干扰，具体要求和前后级的具体电路和CMRR有关。信号的反射是由于阻抗不匹配，在不同频率处有不同的反射系数和时延，即产生色散，导致原来的波形变形，即信号完整性受到影响（主要对高速信号影响）。
   对于RF的角度来说，过孔或者参考/走线平面的变化确实会带来阻抗上的不连续（仅仅从RF角度，对于低速信号，孔的寄生电容，电感相对于电阻完全体现不出来），但只要传输线的电长度不要太大（<1/10 波长），影响也不会太大。
   差分线都有回流面，此回流面决定此差分线的特征阻抗，而且是不管你创建与否必然存在（如果有的话由于电流的最短路径回流原理及耦合原理，必然会在相邻的地层的相反方向！）。

还是我来回答吧,看了一下没有多少人清楚这个,可能大家不是做EMI的.
差分线的设计原则是等长等距不能cross-moat.这都是有原因的.差分信号P\N的差值就是我们所要传递的信号,同时每一个线上面都有共模信号.后者是造成电磁辐射的主要源头,常常在靠近连接器的地方加共模choke抑制.差分线等长等距的原因是因为p上面信号值减去N上面信号的时候,必须是对应地减去,如果不等长或者不等距,将使得这样的差值发生根本性的破坏.信号完整性检查眼图的时候会发现超标.而楼上大家关心的是能不能crossmoat的问题.这一点我详细说明
我先说信号参考同一个板层就是习惯上说的layer,如果差分信号在top层走,以layer2作为参考平面.差分信号的两根线下面都有高速返回的镜象电流,紧贴在差分信号的下面.之所以紧贴是因为这样可以使得信号遇到的电感最小.差分信号的上升沿很短,一般在2ns左右.假如这时候差分信号的参考平面有沟道,比如说layer2的电源不止一个,举个例子,差分信号的下面原来参考的是+5V电源层,现在参考+3.3v,这时候就会出问题.因为+5与+3.3的两个模块之间有沟道.镜象电流在沟道处被割断,将寻找低阻抗路径完成返回电流的连续.换句话说路径的改变造成了电流环路面积的增大,这个直接影响就是EMI测试的超标.在EMI中这称为return path uncontinuity.
如果信号穿层从top到bottom.信号的参考平面从layer2到了倒数第二层,倒数第二层如果是GND.差分信号的参考平面绝对不能够改变.比如usb信号在第一层走的时候下面参考的是+5v,那么到了最下面的倒数第2层.必须在倒数第2层割出一块+5的电源在USB差分线的下方.这是原理.在EMI中这还是return path uncontinuity的一种情况.事实上面高速信号(包括差分信号)以某些电势位(比如+1.8v,+3.3v)作为参考平面(就是镜象电流流过的那层)不是一种好的方法,这会造成电源的不干净.比教好的做法是以地(0v电势位)作为参考平面,换层到top时候,把第二层划出一块地.目标就是差分信号的参考平面永远是同一个电势位.任何不同都会造成返回路径不连续从而引起环路面积增大,最后造成EMI超标.

补充一下,小编提的问题是信号质量,差分信号主要观察眼图,如果参考层不连续,信号眼图测试未必不过.如果不过,十有八九是等长等距的问题.只要你拐弯,肯定会不等长,这很常见,但是不等长的部分超过一定比例,结果就是信号质量出问题.差分信号之间的耦合关键看是强耦合还是弱耦合

32楼，33楼，34楼的看来都是高手呀，分析得非常好。

又学到东西！都是高手！

34楼解释的好,高手.请问是做EMC的吗?
有没有什么好书可以给大家推荐一下的.
我看的是电磁兼容与印刷电路板一书.翻译过来的.

回答楼上的，的确是做EMC设计的，才一年。主要还是高速数字设计那本书要读透，原理都在里面。

高速数字设计那本书真的是做EMC的经典，有时间有能力要好好看看

当差分对之间的耦合大大超过对参考平面的耦合时，影响较小，否则影响很大。

34楼的亲说得好明白，我学到东西了，谢谢！
以前也看过关于EMI的资料，可能比较零散，所以有很多问题都没搞清楚，看过了也记不住。看亲们介绍高速数字设计这本书，网上有卖呢，有空可以看看。

差分线阻抗匹配不是最关键的,关键的是要等长！

有时候必须打孔才能把线走过去?怎么办啊?

33、34、35楼才是正解..............

请问如果是USB2.0的走线就不能有过孔，是USB1.1的走线就可以有过孔吗?

听君一席话，胜读十年书
一直不明白的问题现在开始明白了

那如果差分线需要交叉怎么办?

请问，高频差分线是走表层还是内层，如果最好不打孔，那不就是只能走表层了?
表层高速线，会不会对其他线影响很大呢?

有些话是空谈，真真走线的时候，高密度的板子，又要低成本的，好多都不用考虑的

如果你是做研发的，最好把它当成副业，有业余时间搞搞其他的才是正解

dingding

请教：TDR测试是什么啊?

学习压力真的是很大啊，看到各位说的这么好，谢谢大家的赐教了……

应该是Time domain reflection 通过时域的反射确定特性阻抗

最大的影響是阻抗的變化，用si8000算算就知道了

right！,这里充斥了杂乱的思维,国内的技术人员从没有在最基础的理论(数学推导)上分析,太多的表象叙述而没有深刻严谨的思维.
OK, differential pair,双线互为参考,|P-N|就是我们需要的信号,就象互为轨道焦点的双星系统,就象DNA分子链的两条.
参考平面?需要么?看看家里的电话线,从电信局出来难道也要拖一个"参考平面"来维系"对地阻抗的相同"?
一些设计根本就没有走成"差分",而怪乎其他,思维极度混乱.
对于回流路径引起的阻抗(或电平)差异,是以环路包围面积为直观判断.双线紧耦合,理想情况下是带状,面积为0(从哪里出来回哪里去)
对于RD,需要设计者肯定地回答"sure"或者"no way",而不是"possibly"
或许,我们应该换个论坛混了