PCB差分線，最重要是整整齊齊
發布時間：2025-09-09 14:55
差分走線對稱性的影響
高速先生成員--姜杰
其實，這次想聊的是差分信號通道的對稱性。
起因是高速先生前不久一篇關于AC電容的文章《為了節省AC電容打孔空間，你有沒動過這個念頭？》，當時從阻抗連續性的角度進行分析， 對于100歐的差分信號，via-in打孔方式的阻抗比via-out低了不少，阻抗波動較大。
結果，細心的網友又問了：如果信號差分阻抗是控85歐，via-in方式的阻抗豈不更連續？
確實是個好問題，想要解答卻不容易，需要再換個角度分析。
在此之前，先要了解差分信號的構成。差分信號通道傳輸的信號，可以分解為差分信號（Differential）分量和共模信號（Common）分量，差分信號分量攜帶有用信息，共模信號分量不攜帶信息。
理想情況下的共模信號恒定不變，此時不會產生不良影響。實際情況卻是，差分信號通道上的任何不對稱因素，都會導致共模信號的變化，可以理解為，通道的不對稱性，導致一部分本應屬于差分信號的能量轉化成了共模信號。
至于共模信號分量變化的危害性，如果你知道它的另外一個名字——共模噪聲，相信立馬就會來了精神，而共模噪聲會帶來電磁干擾的風險。
簡而言之，差分信號通道的不對稱，導致部分有用的信號能量變成了噪聲。
為了對差分信號的模態轉換進行量化分析，必須搬出S參數。
其中，SCD表示差分信號輸入，共模信號輸出，用于衡量差分分量向共模分量的轉換。
具體到AC電容的兩種打孔方式。當差分走線特征阻抗為100歐時，兩種情況的模態轉換參數SCD21對比如下：via-in整體高于via-out，說明在關注頻段內，via-in方式的差分信號轉換為共模噪聲的能量更多。
接下來，大家關心的85歐阻抗SCD21對比圖來了：
顯而易見，即便差分走線阻抗控85歐，via-in的SCD21仍然整體高于via-out近10dB，和100歐差分阻抗的情況類似。
回到文章開頭，為什么說差分通道的對稱性很重要？為了避免細心的網友繼續追問，高速先生再做個對比，相信大家就明白了。
via-out的對稱性只是比via-in更好，但也不是沒有改進空間，起碼過孔扇出可以避免45°角出線，與信號流向調整至同一直線上，從而使差分信號的N、P實現完全對稱（下文簡稱：via對稱）：
85歐差分阻抗三種情況的SCD21參數對比如下：
和預期的一樣，對稱性最好的“via對稱”，SCD21也最小。
問題來了：差分信號的對稱性優化，主要從哪些方面入手？
一博科技成立于2003年3月，深圳創業板上市公司，股票代碼: 301366，專注于高速PCB設計、SI/PI仿真分析等技術服務，并為研發樣機及批量生產提供高品質、短交期的PCB制板與PCBA生產服務。致力于打造一流的硬件創新平臺，加快電子產品的硬件創新進程，提升產品質量。
