一．什么是差分旗子暗记
严格意义上来说，所有的电压旗子暗记都是“差分”的，由于一个电压总是相对另一个电压而言。但大部分情形下，我们会把“地”作为电压基准点，从而测得另一个电压值，这种旗子暗记被称为单端旗子暗记。由于是和“地”做比较，单端旗子暗记在PCB上的表现常日只有一根导线。差分传输是一种旗子暗记传输的技能，差异于传统的一根旗子暗记线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输旗子暗记，这两个旗子暗记的振幅相等，相位相差180度。在这两根线上传输的旗子暗记便是差分旗子暗记。差分旗子暗记在PCB上的表现会有两根导线。
图源：简书
差分旗子暗记是用一个数值来表示两个物理量之间的差异，又称差模旗子暗记，是相对共模旗子暗记而言的。
图中的系统描述的是A、B两个模块间通过1、2两根旗子暗记线通报旗子暗记，共模便是指1、2与GND的关系而差模指的是1和2之间的关系。简而言之共模关注的是旗子暗记线与地线间的关系而差模关注的是旗子暗记线间的关系。
共模旗子暗记和差模旗子暗记这两个观点多用于差分电路（如差分放大电路），假设1的电压为V₁，2的电压为V₂，则1和2的共模旗子暗记为(V₁+V₂)/2，1的差模旗子暗记为(V₁-V₂)/2，2的差模旗子暗记为(V₂-V₁)/2，每个旗子暗记的共模旗子暗记与差模旗子暗记之和为自身电压。
二．共模滋扰和差模滋扰
来源一样平常有两种：1.传导滋扰（传导噪声）：紧张便是地端电位不稳定带来滋扰，地端电位如果发生抖动，那地端与旗子暗记线间的电压就会不稳定也便是共模电压不稳定，即产生了共模滋扰。若两根线上的共模滋扰电压不一致，则会使这两根旗子暗记线的差值发生抖动，引起差模滋扰。常将旗子暗记线做成双绞线（差分输入）的缘故原由便是让两根旗子暗记线的空间位置相对靠近，使它们的共模滋扰电压同等从而尽可能的肃清差模滋扰；2.空间耦合滋扰（辐射噪声）：空间中变革的电磁场在旗子暗记线上产生电压带来共模和差模滋扰。
三．差分旗子暗记的优缺陷
优点：1.抗滋扰能力强：滋扰噪声一样平常会等值、同时的被加载到两根旗子暗记线上，而其差值为0，即，噪声对旗子暗记的逻辑电平不产生影响；2.能有效抑制电磁滋扰（EMI）：由于两根线靠得很近且旗子暗记幅值相等，这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，同时他们的旗子暗记极性相反，其电磁场将相互抵消，因此对外界的电磁滋扰也小；3.时序定位准确：差分旗子暗记的吸收端是两根线上的旗子暗记幅值之差发生正负跳变的点作为判断逻辑0/1跳变点的。而普通单端旗子暗记以阈值电压作为旗子暗记逻辑0/1的跳变点，受阈值电压与旗子暗记幅值电压之比的影响较大，不适宜低幅度的旗子暗记。
缺陷：若电路板的面积非常紧张，单端旗子暗记可以只有一根旗子暗记线，地线走地平面，而差分旗子暗记一定要走两根等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的线。这样的情形常常发生在芯片的管脚间距很小，以至于只能穿过一根走线的情形下。
四．差分旗子暗记布线哀求
在PCB电路板上，差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。
1. 等长：等长是指两条线的长度要只管即便一样长，是为了担保两个差分旗子暗记能够同时到达；
2. 等宽、等距：等宽是指两条旗子暗记的走线宽度须要保持同等，等距是指两条线之间的间距要保持不变，保持平行；
3. 差分线彼此靠近，靠越近，回路面积越小，走线下面感应电流的回路面积也越小，对EMI掌握也好；
4. 差分走线哀求在同一板层上，由于不同层之间的阻抗、过孔等差别会引入差模噪声。
五．常见差分旗子暗记
1. USB：通用串行总线（Universal Serial Bus，USB），是连接打算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技能规范，被广泛地运用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至拍照器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它干系领域。USB协议定义由两根差分旗子暗记传输数字旗子暗记，阻抗为90欧姆。对付高速数字旗子暗记的完全性来说，掌握差分旗子暗记的阻抗非常主要，由于差分阻抗影响差分旗子暗记的眼图、旗子暗记带宽、旗子暗记抖动和旗子暗记线上的滋扰电压；
2. MIPI：移动行业处理器接口( Mobile Industry Processor Interface ) ，MIPI同盟定义了一系列手机内部接口标准，如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口、麦克风接口等。专门在高速模式下采取低振幅旗子暗记摆幅，针对功率敏感型运用量身定做。采取差分旗子暗记传输，传输线差分阻抗100欧姆；3.HDMI：高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface），是一种数字化音视频接口技能，适宜影像传输的专用型数字化接口，它由4对差分线组成。
参考资料：
1.电子发热友-差分旗子暗记的优缺陷
2.简书-差分技能：LVDS、MLVDS、CML、LVPECL的差异与运用处景
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北京智芯仿真科技有限公司成立于2019年12月，是一家专业致力于IC前辈封装多物理场仿真的EDA软件企业。公司产品紧张面向芯片封装、PCB板及电子系统，包括旗子暗记完全性SI、电源完全性PI、热完全性TI、多物理场的仿真以及智能诊断。我们的目标是供应EDA后端仿真与智能优化全流程办理方案。
