答題 | 串行總線---差分互連（二）

2017-05-15 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

串行總線---差分互聯(lián)(二)

【文:袁波】

問(wèn)

答

什么情況下,差分對(duì)上的共模電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),跳變的共模電壓對(duì)系統(tǒng)有什么影響?

感謝大家的積極參與,看來(lái)大家對(duì)差分信號(hào)的認(rèn)識(shí)還是比較深刻的。因?yàn)楣材ｋ妷菏莾筛鶈尉€電壓的平均值,單根電壓指的是對(duì)地電壓,所以任何對(duì)地電壓的不對(duì)稱都會(huì)導(dǎo)致共模電壓出現(xiàn)波動(dòng)。這種不對(duì)稱的具體表現(xiàn)形式各位網(wǎng)友已經(jīng)列舉的比較全面了,這里就不再多說(shuō)。

共模電壓本身不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成影響,我們這里強(qiáng)調(diào)的是波動(dòng)的共模電壓。波動(dòng)的共模電壓容易造成EMI問(wèn)題,EMI問(wèn)題的本身還是電磁波的輻射問(wèn)題。這里大家可能有個(gè)疑問(wèn)了,差分信號(hào)也是高低電平不斷的跳變,為什么就不容易造成EMI問(wèn)題呢?

差分信號(hào)在傳輸?shù)臅r(shí)候,兩根單根線上的電壓是奇模模式,兩根線上的電壓極性是相反的,這樣電場(chǎng)能量就會(huì)集中在差分對(duì)與返回路徑之間,磁場(chǎng)能量會(huì)相互抵消一部分。當(dāng)兩條線不對(duì)稱或者地平面出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候,共模分量也會(huì)跟著波動(dòng),當(dāng)信號(hào)從電路板切換到連接器或者雙絞線時(shí),共模信號(hào)瞬間沒(méi)有了參考平面,電磁能量就會(huì)輻射到空氣中或者耦合到相鄰的導(dǎo)體上,于是也就出現(xiàn)了EMI問(wèn)題。以上是作者個(gè)人對(duì)共模與EMI的理解,各位網(wǎng)友如有不同的見(jiàn)解可在群里面和高速先生討論交流。

本期答案中,列出共模電壓波動(dòng)的原因,并且說(shuō)出了跳變共模電壓容易產(chǎn)生EMI問(wèn)題的都是3分。

(以下內(nèi)容選自網(wǎng)友答題)

1,參考地平面波動(dòng)時(shí),差分對(duì)各信號(hào)受到的干擾不一致時(shí),共模電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。 2,接收端的芯片對(duì)共模都有一定范圍要求,超過(guò)范圍要求會(huì)影響芯片正常工作;引起環(huán)路的磁場(chǎng)變化,導(dǎo)致emc問(wèn)題;

@ Jasen

評(píng)分:3分

任何非對(duì)稱性因素都會(huì)使差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成共模信號(hào),這包括串?dāng)_、驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)位、線長(zhǎng)偏斜和非對(duì)稱負(fù)載等,都會(huì)造成差分線的失真和錯(cuò)位,跳變的共模信號(hào)會(huì)顯著地增加EMI以及對(duì)于時(shí)序的影響。

@ 劉棟

評(píng)分:3分

1,查分信號(hào)要求等長(zhǎng),等間距,阻抗控制,緊密耦合,如果做不到都會(huì)使得p n信號(hào)不同步,在接收端產(chǎn)生共模分量;2.共模分量會(huì)影響接受端的信號(hào)質(zhì)量差,誤碼率高,抖動(dòng)大,眼圖上下不均勻

@ 小葉紫檀

評(píng)分:3分

走線長(zhǎng)度誤差,驅(qū)動(dòng)器跳變錯(cuò)位,串?dāng)_、EMI、過(guò)孔不均勻,這些不對(duì)稱因素都會(huì)導(dǎo)致共模電壓的波動(dòng)。跳變的共模電壓,共模噪聲會(huì)顯著增加EMI,共模噪聲過(guò)大會(huì)使接收器不能準(zhǔn)確的讀入差分信號(hào)。

@ 桿

評(píng)分:3分

1.共模信號(hào)指的是兩根信號(hào)線上的平均值,由于兩個(gè)信號(hào)都是相對(duì)于地的 ,當(dāng)?shù)仉妱?shì)發(fā)生變化時(shí),兩個(gè)信號(hào)同時(shí)會(huì)上下浮動(dòng)(理想狀態(tài)下)。 2.常見(jiàn)的差分輸出/輸入級(jí)是構(gòu)建在單端信號(hào)基礎(chǔ)上的差分,需要工作在適當(dāng)?shù)墓材７秶?。跳變的共模電?會(huì)帶來(lái)共模噪聲。

@ ly

評(píng)分:2分

增加電磁輻射,容易引起emc問(wèn)題。

@ STEVEN

評(píng)分:1分

在差分對(duì)對(duì)內(nèi)線長(zhǎng)不等長(zhǎng)、差分對(duì)感受到的串?dāng)_不一致、線路阻抗發(fā)生突變以及差分對(duì)跨分割時(shí),共模電壓會(huì)發(fā)生突變;差分對(duì)對(duì)內(nèi)線長(zhǎng)不等長(zhǎng)時(shí),有可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼,差分對(duì)感受到的串?dāng)_不一致、線路阻抗突變以及跨分割時(shí),會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量變差,以及會(huì)導(dǎo)致EMI增大。

@ 煙火

評(píng)分:3分

單板上差分對(duì)共模電壓可能受參考平面波動(dòng),強(qiáng)干擾源等,線纜上差分對(duì)共模電壓波動(dòng)大多來(lái)源惡劣的環(huán)境因素。共模電壓波動(dòng),可能超過(guò)接受端,端口,器件等的電氣規(guī)范要求,影響信號(hào)采樣,影響器件可靠性,打壞器件等

@ LuE

評(píng)分:2分

差分對(duì)理想的對(duì)稱性和一致性破缺時(shí)導(dǎo)致共模電壓波動(dòng),比如:輸出級(jí)(驅(qū)動(dòng)能力/開(kāi)關(guān)速度不同),電流環(huán)路(不等長(zhǎng),參考平面不連續(xù)),線路分布參數(shù)(介質(zhì)參數(shù))等。共模變化使得差分對(duì)對(duì)外產(chǎn)生輻射,產(chǎn)生EMI問(wèn)題,攻擊臨線;可能會(huì)降低輸入級(jí)處信號(hào)眼圖開(kāi)度,影響高速輸入級(jí)判決。

@ 水號(hào)

評(píng)分:3分

共模電壓是兩個(gè)單根線電壓的平均值, 以下不一致會(huì)使共模電壓出現(xiàn)波動(dòng): 1.差分線間距不一致導(dǎo)致線路中部分阻抗變化時(shí)信號(hào)反射。2.差分對(duì)兩根線長(zhǎng)差異較大。3.差分對(duì)上過(guò)孔數(shù)量不一樣,過(guò)孔加工參數(shù)誤差。4.差分線跨越分割平面。5.其它信號(hào)對(duì)差分線的串?dāng)_。共模電壓使差分信號(hào)噪聲增加,接受端接受信號(hào)錯(cuò)誤,過(guò)大跳變的共模電壓會(huì)造成輻射,產(chǎn)生EMI。

@ 山水江南

評(píng)分:3分

1,夸分割,不等長(zhǎng)不等時(shí),單端繞線完成阻抗突變,兩信號(hào)線收到的干擾強(qiáng)度不同時(shí)都會(huì)引發(fā)共模問(wèn)題2,共模干擾會(huì)導(dǎo)致差分信號(hào)的眼圖壓模板,抖動(dòng)大,占空比失調(diào)等問(wèn)題

@ 海鷗

評(píng)分:2分

差分信號(hào)的兩個(gè)走線出現(xiàn)不等長(zhǎng),不等間距,單根阻抗突變時(shí),容易引起共模噪聲;共模噪聲會(huì)帶來(lái)emc問(wèn)題,會(huì)帶來(lái)時(shí)序問(wèn)題,會(huì)影響眼圖質(zhì)量。

@ Ben

評(píng)分:3分

變化原因:傳輸線之間的不對(duì)稱、外部信號(hào)串?dāng)_、電源波動(dòng)等均會(huì)造成差分信號(hào)變共模信號(hào)。波動(dòng)的共模信號(hào)帶來(lái)EMI問(wèn)題、信號(hào)反射問(wèn)題、電平判決與器件安全問(wèn)題等。

@ 大海象

評(píng)分:3分

差分對(duì)上的共模電壓出現(xiàn)跳變主要有幾種情況:1.差分對(duì)的兩個(gè)線阻抗不一致;2.長(zhǎng)度不一致;3.有比較明顯的不連續(xù)性,如過(guò)孔,彎折等等;4.比較隱蔽的是,pcb板的纖維編織效應(yīng),導(dǎo)致兩線非平衡。跳變的共模電壓對(duì)系統(tǒng)有什么影響?DC wander及EMI是兩個(gè)重要影響,但也要具體評(píng)估是否嚴(yán)重。

@ han guobing

評(píng)分:3分

跳變的共模電壓肯定是不好的,相當(dāng)于參考點(diǎn)的抖動(dòng)或者說(shuō)不準(zhǔn)確。這樣會(huì)轉(zhuǎn)化成差模電壓也不準(zhǔn)。如果以時(shí)鐘為例。電壓不準(zhǔn)會(huì)造成上升下降沿不準(zhǔn)。結(jié)果采樣出錯(cuò)

@ moody

評(píng)分:2分

線寬即阻抗變化時(shí),差分對(duì)上的共模電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。跳變的共模電壓會(huì)產(chǎn)生emi干擾。

@ 涌

評(píng)分:2分

例如雷擊、電磁輻射,靜電等會(huì)使共模電壓出線波動(dòng)。使信號(hào)失真,信噪比下降,甚至讓系統(tǒng)不能正常工作。

@ Jamie

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