PCB設(shè)計(jì)師引起更多共鳴的人是科學(xué)家 古斯塔夫·基爾霍夫（Gustav Kirchoff），以準(zhǔn)確描述電路回路中電流，電壓和電阻之間的關(guān)系而聞名。這些關(guān)系是設(shè)計(jì)人員為PCB布局創(chuàng)建信號(hào)走線的基礎(chǔ)。而且，正如任何設(shè)計(jì)人員所知道的那樣，具有相同來(lái)源和端接的兩條走線無(wú)法使用與一條相同的布線數(shù)量來(lái)運(yùn)行。但是，特定的跟蹤參數(shù)取決于用于處理和測(cè)量信號(hào)的參考類型。讓我們看一下單端信號(hào)和差分信號(hào)之間的差異，以及這些差異如何影響您的PCB布局。

單端和差分信號(hào)之間有什么區(qū)別？

電路板上電信號(hào)傳輸?shù)闹饕愋褪菃味撕筒罘帧＿@些類型之間的主要區(qū)別在于，對(duì)于單端信號(hào)傳輸，一根電線，電纜或走線會(huì)承載參考（相對(duì)于信號(hào)地進(jìn)行測(cè)量）的信號(hào)。在大多數(shù)情況下，信號(hào)接地是PCB堆疊。對(duì)于差分信號(hào)傳輸，使用了兩條跡線，并且沿著每條跡線的信號(hào)正好鏡像沿著另一條跡線的信號(hào)（前提是噪聲最小且跡線參數(shù)正確匹配）。

單端信號(hào)傳輸用于計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備通信；包括VGA，PCI，鍵盤，主板和SCSI硬盤驅(qū)動(dòng)器。此信號(hào)類型也用于RS-232和內(nèi)部集成電路（I2C）通信。差分信號(hào)通過HDMI，USB，RS-422，RS-485，SDI和雙絞線電纜傳輸。它們還用于低信號(hào)幅度信號(hào)。

使用單端信令的主要優(yōu)點(diǎn)是，布線所需的電路板面積較小，并且布線本身也更容易。但是，噪聲敏感度可能是一個(gè)問題，尤其是通常出現(xiàn)在地面或回路上的共模噪聲。另一方面，差分信號(hào)會(huì)占用更多空間，并且布線要復(fù)雜得多。例如，走線長(zhǎng)度必須匹配。這些缺點(diǎn)可以通過最小的噪聲，EMI，串?dāng)_和共模噪聲抑制得到緩解，因?yàn)樵撛肼曉趦蓷l走線上以相等的幅度和相反的極性出現(xiàn)，從而抵消了其影響。此外，差分信號(hào)傳輸有利于阻抗匹配，從而使信號(hào)幅度加倍并且切換精度較低。顯然，單端和差分信號(hào)之間存在明顯的差異，

單端和差分信號(hào)的PCB布局

在電路板上布線時(shí)，必須考慮兩個(gè)方面。其中之一是您的電路板是否可以按照規(guī)格制造。可以通過應(yīng)用PCB走線寬度和間距限制由您的合同制造商（CM）規(guī)定。作為DFM實(shí)施的一部分，這應(yīng)該是正常的練習(xí)。另一個(gè)考慮因素是信號(hào)本身，因?yàn)樾盘?hào)完整性受到以下因素的影響PCB走線寬度和長(zhǎng)度。

取決于使用單端還是差分信令，路由注意事項(xiàng)有所不同，如下所示。

如上圖所示，單端信令使用一條跡線，而差分信令則需要一對(duì)。為了為信號(hào)端路由提供一致的參考和返回，在始發(fā)端和終接端都必須連接到接地層。差分路由不需要這種連接，因?yàn)橐粭l跡線可作為另一條跡線的參考。但是，兩條跡線必須相同。這包括長(zhǎng)度，寬度，銅重量和等距間隔。盡管比較可取，但并非總是能夠沿組件周圍的同一路徑對(duì)差分對(duì)進(jìn)行布線，如圖所示。在這些情況下，PCB布線技術(shù)使用彎曲來(lái)確保走線長(zhǎng)度和阻抗匹配，從而使兩個(gè)信號(hào)具有相同的傳播延遲量。

對(duì)于PCBA跟蹤路由，信號(hào)類型會(huì)極大地影響您的PCB布局。路由單端信號(hào)和差分信號(hào)之間的區(qū)別非常明顯，必須將注意事項(xiàng)和要求納入您的路由中。否則，您的信號(hào)完整性可能會(huì)嚴(yán)重受損。