你需要差分对参考平面吗

我不知道为什么我的Facebook上到处都是vpn的广告。我还没决定是否在我的设备上安装VPN，因为据说有VPN可以防止政府机构和黑客监视我。

我到底需要VPN吗，因为我没有在任何敏感的性质上工作?当我在加强网络安全的问题上进退两难时，一些PCB设计师可能同样对使用差分对参考平面犹豫不决。

差分对参考平面是强制性的，还是它被留在PCB之外?让我们来澄清一些关于这个经常被争论的话题的疑问。

什么是差分对参考平面

差分对参考平面是指放置在差分对信号相邻层中的接地铜多边形。从理论上讲，参考平面被用作一个信号的地面返回路径和最小化电磁干扰(EMI)．

参考平面与差分对走线所连接的收发芯片共享相同的接地连接。它通常应用于涉及差分信号的设计，如USB, SATA, HDMI和PCIe。

微分对需要参考平面吗?

对于微分信号是否需要参考平面一直存在着一些问题。为了理解这个问题，让我们回到a的定义差分信号．差分信号通过在两个信号极性相反的铜迹线上传输数据来实现。

例如，逻辑“1”在正迹线上用+3.3V表示，在负迹线上用-3.3V表示。这种信令的优点是数据完整性不受共模噪声的影响。接收器只需要比较两个信号之间的差异就可以确定数据包的值。

理论上，信号对的两个信号迹线相互抵消，从而导致没有返回电流。这是否意味着没有电流流过地面就不需要参考平面了呢?

在理想情况下，你不需要参考平面。然而，你会意识到这个世界并不理想，电子设计也不理想。

对于像USB这样的高速信号，参考平面是必须的

除非PCB上的两个走线在长度上完全相同和相似，否则信号的振幅会有轻微的差异。这将导致少量电流流过地面。无论是否有参考平面，电流都会流过完成一个回路并通过最小阻抗路径．如果没有专门用于差分信号的参考平面，返回电流产生EMI的风险就会增加。

你可能会因为没有低速差分信号(如RS485)的接地平面而受到惩罚。但当你处理高速差分信号时，比如USB和作为PCIe时，参考平面就变成了强制要求，但原因完全不同。

当信号传输速率较高时，电噪声会耦合到相邻的道或面。放置在差动对下面的地平面可以方便地减轻来自高速传输的电磁干扰的影响。接地平面应限制在差动对的区域内，差动对应彼此靠近放置，以限制电流回路区域。

差动对参考平面准则

在路由差分对信号时，不值得冒忽略参考平面的风险。话虽如此，你会想要得到正确的参考平面设计或引入更多的问题到电路中。

正确放置参考平面有助于减少电磁干扰。

参考平面应该是一个连续的铜平面，它位于差分信号下方，并连接到收发器IC的同一数字地。避免使用中断平面，因为它将导致不可预测的返回路径，并增加EMI的可能性。如果这是不可避免的，使用交流电容连接信号对下面的两个平面之间。交流电容将为高速差分信号的回流电流形成低阻抗通路。

至于获取参考平面的精确面积，使用PCB设计软件等OrCAD有帮助。所以，不要忽略微分对参考平面，小心为妙。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．