為何差分對的布線要靠近且平行？

差分對是一種電路設計中常見的布線方式，它的作用是減小信號傳輸的干擾和噪音。差分信號傳輸是指將信號分解成兩個相等幅值、相位相反的信號，通過同時傳輸這兩個信號來進行數據傳輸。在差分信號傳輸中，布線的靠近和平行是非常重要的，下面我將詳細解釋為什么需要靠近和平行的布線。

首先，差分信號傳輸的原理是通過將兩個相位相反的信號進行耦合，來抵消噪聲和干擾。當信號通過布線傳輸時，布線上會受到來自周圍環境的電磁干擾和射頻噪聲的影響。如果布線靠得足夠近且平行，這些噪聲和干擾對兩個相位相反的信號的影響將是相似的，因為它們受到的電磁干擾和射頻噪聲是相同的。由于兩個信號相位相反，它們會在差分接收器中進行逆向相加，相同的干擾信號疊加后會被消除，從而提高了信號的傳輸質量和抗干擾能力。

其次，靠近且平行的布線可以減小差分信號的串擾。串擾是指一個信號線上的信號干擾到相鄰信號線上的信號的現象。當信號線之間的距離足夠近時，電磁場能更好地耦合到相鄰線上，從而導致串擾的發生。然而，如果兩個線路平行布線，且距離足夠近，它們之間的電磁場相互抵消，這就減小了串擾的發生。通過靠近且平行布線，我們可以有效地降低信號線之間的串擾水平，提高信號的傳輸質量。

另外，靠近且平行的布線還可以減小信號路徑的不平衡。在差分信號傳輸中，兩個信號線的長度、形狀和布線方式都會對信號的傳輸質量產生影響。當布線不平衡時，即兩個信號線的長度、形狀或布線方式不一致時，會導致信號到達目的地的時間或相位差異，進而影響信號的抗干擾能力和傳輸質量。因此，為了確保差分信號的正常傳輸，需要保持兩個信號線的長度、形狀和布線方式相同，這就要求布線要靠近且平行。

此外，靠近且平行的布線還能提高信號的速度和帶寬。布線的靠近和平行減小了信號傳輸中的電感和電容，從而減小了信號的延遲和損耗。信號的延遲和損耗會影響信號的傳輸速度和帶寬，因此靠近且平行的布線可以提高差分信號的傳輸速度和帶寬，實現更高的數據傳輸率。

綜上所述，差分對的布線需要靠近且平行是為了最大程度地減小信號傳輸的干擾和噪音，降低信號線之間的串擾，減小信號路徑的不平衡，并提高信號的速度和帶寬。通過靠近且平行的布線，我們能夠保證差分信號的傳輸質量和抗干擾能力，實現穩定、高速、高質量的數據傳輸。