¿Cuál es el punto de los pares diferenciales internos de la placa?

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Lo siento si esta es una pregunta ignorante. Pero simplemente no puedo entender cuáles son las ventajas de usar un diferencial Par de señales que no salen del PCB. Quiero decir, el argumento habitual para usar un par diferencial es aumentar la inmunidad al ruido en modo común, lo que tiene mucho sentido en los cables y las conexiones fuera de la placa debido a todo tipo de ruido en modo común que puede existir en tales entornos. Simplemente no veo la gran ventaja si la señal comienza y termina en el mismo tablero. Por ejemplo, el ruido de las trazas adyacentes se acopla asimétricamente al par, y probablemente se pueda decir lo mismo para las trazas acopladas en el lado ancho. Esto obviamente introduce ruido en la señal diferencial. Entonces, ¿por qué no solo usar una señal de terminación única y luego aumentar la distancia mínima a otras trazas si uno quiere menos interferencias?

    
pregunta Troels Folke

4 respuestas

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  1. Una traza en un tablero también puede estar sujeta a señales radiadas provenientes de otros lugares. Es probable que un par diferencial capte menos interferencias de dichas fuentes.

  2. Una placa puede ser parte de un sistema que está sujeto a las regulaciones que limitan la radiación que se le permite producir. Un par diferencial probablemente producirá menos emisiones.

  3. Un receptor diferencial se verá menos afectado por el cambio de nivel de referencia del receptor debido al ruido de la fuente de alimentación o la variación de la tensión a tierra.

respondido por el The Photon
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Hay aplicaciones en las que no se puede evitar la señalización diferencial. Por ejemplo, cuando necesita conectar un Gigasample ADC (convertidor analógico a digital) a un procesador. Los enlaces Gigabit no pueden implementarse sin un cambio de señal de bajo voltaje (200-400mV), y la señal de bajo voltaje no se puede transmitir a través de trazas de un solo extremo debido a la interferencia, como ya se explicó en otras respuestas. Por eso se inventaron los esquemas de señalización como LVDS ( señalización diferencial de bajo voltaje ).

Si tiene dispositivos USB3.0 incrustados o cualquier socket SATA o PCIexpress, el rastreo de la señal diferencial es una necesidad. El ejemplo más obvio sería la memoria DDR3 / DDR4 incrustada (soldada). En todos los casos los rastros no salen de PCB.

    
respondido por el Ale..chenski
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Hay varias razones por las que los pares diferenciales son útiles en los PCB, incluso cuando las señales no salen de las tarjetas. El principal beneficio es que son menos susceptibles a las interferencias. Usted dice que "la forma de ruido de las trazas adyacentes se acopla asimétricamente al par", lo que en cierta medida es cierto, pero si los pares diferenciales se ejecutan juntos, la señal se acopla en ambos de forma casi igual. Habrá una ligera diferencia, pero para todos los propósitos prácticos, el ruido se acopla en ambas señales de manera idéntica. En términos generales, el enrutamiento de señal diferencial proporciona el doble de inmunidad al ruido que el enrutamiento de un solo extremo.

    
respondido por el DerStrom8
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La integridad de la señal y EMC cubren un amplio espectro y rango dinámico. Sin detalles de los requisitos de SNR, la intensidad de campo de CM E-H, cualquier desequilibrio en la impedancia de CM se traduce en ruido diferencial.

En algunos casos, el sesgo de tiempo es crítico, así como la longitud de la ruta en incrementos de 100 ps o menos para las señales CML y PECL y LVDS.

Para RF, la impedancia controlada por lógica es crítica y las pistas emparejadas se utilizan a menudo, incluso con señales de video diferenciales.

Al final, todo se trata de la SNR, ya sea lógica o analógica, ya que incluso la lógica de alta velocidad sigue las reglas analógicas.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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