差分線也有差模,共模,奇模,偶模?看完這篇你就明白了
發(fā)布時(shí)間:2020-05-13 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】說起差分線,做高速設(shè)計(jì)應(yīng)該沒有人不知道。最大的認(rèn)知就是抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)于畫線路板來說,比單根的并行總線簡(jiǎn)單。如:DDR一大把線比PCIE幾對(duì)差分線麻煩多了。
差分線——差模,共模,奇模,偶模傻傻的分不清楚
說起差分線,做高速設(shè)計(jì)應(yīng)該沒有人不知道。最大的認(rèn)知就是抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)于畫線路板來說,比單根的并行總線簡(jiǎn)單。如:DDR一大把線比PCIE幾對(duì)差分線麻煩多了。
前幾天公司的小朋友問皮皮,什么是差模,共模,奇模,偶模?說傻傻的分不清楚。想當(dāng)年,皮皮剛接觸的時(shí)候,也是傻傻的分不清。
我們先來看看差分線的概念:
簡(jiǎn)單來說就是差分線上的兩根線走著電壓相同,相位相反的兩個(gè)信號(hào)之間相愛相殺的故事。下面這張翹翹板的圖片,很形象的解釋差分線。一會(huì)正的上去,一會(huì)負(fù)的上去,但是始終圍繞著中間點(diǎn)。
圖片來自網(wǎng)絡(luò)
如下圖的波形中,Vp為+,Vn為-。綠色的Vdiff就是兩個(gè)信號(hào)的差值,形成的差分信號(hào)。
差模,共模:
這里就出現(xiàn)差模,共模這兩個(gè)概念:任意兩個(gè)單端信號(hào)組合在一起,都可以分解成差模和共模兩個(gè)分量。從下面數(shù)學(xué)公式上來看就非常直觀。
根據(jù)公式Vcomm是一個(gè)恒定的值,這樣Vp和Vn就可以用Vdiff和Vcomm來表示。像不像一個(gè)信號(hào)用直流分量+交流分量。記住這個(gè)恒定的值,當(dāng)它不恒定的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)完整性和EMC的問題。
奇模,偶模:
從上面來看,差模,共模是兩根線之間的關(guān)系。奇模,偶模就是單根線分別對(duì)地的關(guān)系。當(dāng)兩根線同相位,則為偶模。
從下面這個(gè)圖中,也很清晰的看出他們的區(qū)別:
現(xiàn)在肯定有人會(huì)問,他們之間是什么關(guān)系呢?當(dāng)然有,要不怎么放一塊。
他們的數(shù)學(xué)關(guān)系如下:
到這里,大家應(yīng)該對(duì)這四個(gè)概念有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
但是,會(huì)不會(huì)誤解,差分阻抗就等于單根線的特性阻抗之和(錯(cuò)誤)。其實(shí),之前皮皮也這么認(rèn)為,但皮皮用阻抗軟件計(jì)算,這個(gè)關(guān)系式并不成立。這是因?yàn)槲覀兒雎粤藘筛€之間的耦合。當(dāng)兩根線之間有磁場(chǎng)交會(huì)時(shí)就有個(gè)耦合系數(shù)的問題。所以往往差分信號(hào)會(huì)比他們單根信號(hào)之和要低。原創(chuàng)今日頭條:臥龍會(huì)IT技術(shù)
如下,從某文章中看到的公式,定義差分阻抗。
下面的表也說明問題,不同線間距,相同差分阻抗的情況下,其他阻抗的值,就可以看出,差分阻抗的值根本就不等單根線的特性阻抗之和。
最后一欄就是特性阻抗。
好了,以上是我對(duì)小朋友解釋的四個(gè)概念,也是自我總結(jié)整理的過程。希望能分享給大家。對(duì)大家有所幫助。也可以就這個(gè)問題討論。
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