差分对：您真正需要知道的

对速度的渴望一直在增长，并且传输速率每几年翻一番。这种趋势在许多现代通信系统中都很常见，例如计算中的PCIe，SAS和SATA存储以及云计算中的千兆以太网。
信息革命对通过传输介质进行数据传输提出了巨大的挑战。当前的传输介质仍然依靠铜线，数据链路中的信号速率可以达到25Gbps以上，端口吞吐量可以超过100Gbps。
这些串行数据传输设计使用差分信号通过一对称为差分对的铜线传输数据。线A和线B中的信号是振幅相等且相位相反的高速脉冲。
差分信号用于许多电路，例如LVDS，CML，PECL等。传输理想的串行位流串行位流是通过差分对传播的差分信号。
如图1所示，差分信号的估计到达时间是相同的，因此它们在接收端保持差分信号的特性（等幅，反相）。接收器用于恢复信号，然后正确采样和恢复数据，从而实现无错误的数据传输。
图1：理想差分对的电气特性for差分对的要求设计良好的差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同，差分对可以是一对印刷电路板（PCB）迹线，一对双绞线或一对共享绝缘和屏蔽的平行线（通常称为双轴电缆）。
在本系列中，我将讨论差分对的特性，以及高速数据传输的设计问题和解决方案。在本系列的第一部分中，让我们研究差分对的主要要求：A线和B线都需要保持相当恒定且相等的特征阻抗，通常称为奇数模式阻抗。
这时，两条线都被差分激励。 。
差分信号到达目的地时应保持差分信号的特性：几乎相等的振幅和相反的相位。每条线的插入损耗应近似相等。
每条线的传播延迟应近似相等。简而言之，我们应该寻求相等且相当恒定的奇模阻抗，从而最大程度地减小从源到目的地的差分对长度上的阻抗波动。
我们还应该匹配A线和B线之间的延迟匹配和插入损耗。另外，我们需要确保插入损耗不会太大，以便接收器可以正确恢复数据。
为了满足上述要求，A线和B线的物理布局应保持高度对称。发射器和接收器还应在其A和B线路电路中保持高度对称性，以使它们在A线路和B线路上的电气负载相等。
设计差分对以最大程度地减少失真ideal在理想情况下，差分对是完全对称的，具有无限带宽和相邻信号之间的完全隔离。实际上，差分信号会通过集成电路（IC）封装，外部设备，不同的PCB结构，连接器和电缆连接子系统进行传播。
实现完全对称的差分对并不容易。在未来的博客文章中，我将讨论差分对的设计和使传输信号失真最小化的技术。
德州仪器（TI）具有完整的高速信号调理IC产品线，例如重定时器（ReTImer）和驱动器（Redriver）。它们对于解决所有类型的实际差分对设计中遇到的不良条件以及高插入损耗条件非常有帮助，从而实现了可靠的数据通信并延长了现代系统中的传输距离。

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