差分信号，差分对和耦合（三）——奇模偶模、差分阻抗奇模阻抗、共模阻抗偶模阻抗

奇模和偶模（ODD AND EVEN MODES）

对于一个差分对，如果在一条线中加0V-1V的变化信号，在另一条线加0V的持续信号，随着信号的传输，两条线之间会出现远端串扰，在第二条线上会出现噪声，由于噪声的影响，第一条线的信号会减弱。

如果要实现无失真的传输，在边缘耦合微带线中，有如下两种方法：

1.给微带差分线的每条线施加相同的信号，比如都施加0v-1v的信号，此时，两条信号线之间的dV/dt为0，不存在容性耦合电流，dI/dt也为0，感性耦合电流是相同的。一条线对另一条线产生作用时，也会受到另一条线的反作用，这样的话每条信号线上的电压模式都维持不变。

2.给微带差分线的每条线施加相反的信号，比如给线1施加0v - 1v的信号，给线2施加0v - -1v的信号。在线1中的信号会在线2生成远端噪声，该噪声有一个负向脉冲，这会降低线1上的电压。但是，线2上的反方向信号同时也会在线1上生成正向的远端噪声脉冲，这个正向的远端噪声脉冲恰好补充了线1上下降的电压，这样，这种差分模式能够实现无失真信号传播。（原文说的比较绕，以上是简洁描述。the magnitude of the positive noise generated in line 1 is exactly the same as the magnitude of the drop in the signal in line 1 from the loss due to its noise to line 2.）

当差分线中以相同的驱动电压驱动时，我们称之为偶模，当以相反的驱动电压驱动时，我们称之为奇模。

模态是差分对的固有特性，奇模可以由单纯的差分信号激励，偶模可以由单纯的共模信号激励。注意，奇模和偶模指的是差分线特殊的固有模态，而差分和共模指的是加在差分线上的特殊信号，一定不要混淆。

对于一条走线的阻抗，当其被差分信号驱动为奇模时，走线的阻抗称为奇模阻抗，被共模信号驱动为偶模时，走线的阻抗称为偶模阻抗。

差分阻抗和奇模阻抗

差分阻抗是每条线与返回路径之间阻抗的串联。没有耦合时，差分阻抗等于两条单线的特性阻抗之和，当有耦合时，每条线的特性阻抗就会改变。

当差分对由差分信号驱动时，根据前文所述，此时差分对处于奇模状态，每条单线的特性阻抗称为奇模特性阻抗，差分对的差分阻抗等于两倍的奇模阻抗，即

$Z_{diff}=2\times Z_{odd}$

上图中，差分阻抗是两条信号线之间的等效阻抗。

奇模阻抗与差分阻抗有直接的关系，但是并不等价，差分阻抗是差分信号感受到的阻抗，奇模阻抗是差分对被驱动为奇模状态时单线的阻抗。

共模阻抗与偶模阻抗

共模信号是两条信号线之间的电压平均值，纯共模信号是差分信号为0的信号。这意味着两条线之间没有电压差，具有相同的信号电压。

共模信号使差分对处于偶模状态，此时，每条线的特性阻抗称为偶模特性阻抗。共模阻抗等于两条线的偶模特性阻抗的并联。

$Z_{common}=Z_{equiv}=\frac{Z_{even}\times Z_{even}}{Z_{even}+Z_{even}}=\frac{1}{2}Z_{even}$

上图中，共模阻抗是差分线和参考平面之间的阻抗。

通常来说，共模信号的阻抗比较小，共模信号的每条信号线和返回路径之间的电压相同，但是从差分线进入从返回平面流出的电流是每条单线中电流的两倍。

对于两条无耦合的50Ohm传输线构成的差分对，奇模阻抗和偶模阻抗相同，均为50Ohm，差分阻抗为2x50=100Ohm，共模阻抗为1/2x50=25Ohm。

如果考虑差分对内的耦合，每条单线的奇模阻抗将会减小，偶模阻抗将会增加，差分阻抗将会减小，共模阻抗将会增加。

对于表层线，阻焊也会影响信号线的单端阻抗，包括奇模阻抗，下图是阻焊层变化时紧耦合差分线各类阻抗变化的情况。

差分信号，差分对和耦合（三）——奇模偶模、差分阻抗奇模阻抗、共模阻抗偶模阻抗相关推荐

差分信号，差分对和耦合（四）——差分共模信号和奇模偶模电压分量，远端噪声的产生
对于差分信号,两条信号线之间的电压差就是其差分分量,对于共模信号,两条信号线的电压平均值就是其共模分量. 对于一个对称的差分对而言,差分信号在差分线上以奇模方式传输,共模信号以偶模方式传输.也可以用奇 ...
差分阻抗为多少_谈谈差分信号
更多经验分享,关注加油射频工程师习惯了单端信号,对差分信号的使用还是会有点发怵.所以有的器件厂商,虽然输入接口是差分,但是会注明一下,单端输入时的具体接法. 差分信号的抗扰以及EMI特性但其实, ...
什么是差分信号？怎样差分走线？
1.什么是差分信号? 差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异.差分信号又称差模信号,是相对共模信号而言的. 我们用一个方法对差分信号做一下比喻,差分信号就好比是跷跷板上的两个人,当一个人被跷上 ...
mipi差分信号原理
差分信号,什么是差分信号一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异.从严格意义上来讲,所有电压信号都是差分的,因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的.在某些系统里,系统'地'被用作电压基准 ...
allegro差分信号走线_高速PCB设计软件allegro16.6演示差分规则的设置
上一期我们介绍了高速PCB设计软件 allegro16.6差分信号的设定在高速PCB布线前需要对差分信号的规则进行设置因此本期重点介绍在电气规则和物理规则下是如何建立差分信号的规则 1.在电 ...
allegro差分信号走线_原创|PCB设计软件allegro16.6演示差分规则的设置
在弹出 Create Electrical set 对话框. 图1-2电气规则命名在 Electrical CSet 编辑框输入差分信号规则名称,这时在右边的工作表中可以看到多了一个DIFF_DQS ...
HDMI原理详解以及时序流程（视频是三对差分信号，音频Audio是PCM级（无压缩）传输，包含在数据包内，依靠协议规定采样）HDMI可以传输RGB与YUV两种格式
资料来源:HDMI介绍与流程 - TaigaComplex - 博客园最近要用ZYNQ开发版的HDMI做显示,看着硬件管脚和例程只能发呆,于是决心去弄清楚HDMI的工作原理,查找了很多资料,都是碎片 ...
信号完整性基础05：特殊的串扰-差分信号（2）
说在开头:关于电子我们之前聊到了首任卡文迪许实验室主任是大宗师:麦克斯韦:第二任是瑞利男爵:瑞利男爵说:我就干5年,你们谁爱干就干,反正我是不干了.结果找来找去好多成名的物理学家都不肯干,这时有一个 ...
什么叫返回路径平面上的间隙_差分信号回流路径的全波电磁场解析
差分信号回流路径的全波电磁场解析差分信号回流路径的全波电磁场解析 xxx究所EDA设计部 xxx 摘要: 本文以高速系统的差分信号回流路径为基本出发点, 着重介绍了差分信号的参考平面的开槽间隙对 ...

差分信号，差分对和耦合（三）——奇模偶模、差分阻抗奇模阻抗、共模阻抗偶模阻抗

差分信号，差分对和耦合（三）——奇模偶模、差分阻抗奇模阻抗、共模阻抗偶模阻抗相关推荐

最新文章

热门文章