Lo siento si es una pregunta ignorante. Pero simplemente no puedo entender cuáles son las ventajas de utilizar un diferencial para las señales que no salen de la PCB. Es decir, el argumento habitual para usar un par diferencial es aumentar la inmunidad al ruido de modo común, lo cual tiene mucho sentido en cables y conexiones fuera de la placa debido a todo tipo de ruido de modo común que puede existir en esos entornos. Pero no veo la gran ventaja si la señal empieza y termina en la misma placa. Por ejemplo, el ruido de las trazas adyacentes se acopla asimétricamente al par, y probablemente se pueda decir lo mismo de las trazas acopladas a lo ancho. Obviamente, esto introduce ruido en la señal diferencial. Entonces, ¿por qué no utilizar una señal de un solo extremo y aumentar la distancia mínima a otras trazas si se quiere reducir la diafonía?
Respuestas
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Una traza en una placa también puede estar sujeta a señales radiadas procedentes de otros lugares. Es probable que un par diferencial capte menos interferencias de estas fuentes.
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Una placa puede formar parte de un sistema sujeto a normativas que limitan la radiación que puede producir. Es probable que un par diferencial produzca menos emisiones.
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Un receptor diferencial se verá menos afectado por el desplazamiento del nivel de referencia del receptor debido al ruido de la fuente de alimentación o a la variación de la tensión de tierra.
Hay aplicaciones en las que no se puede evitar la señalización diferencial. Por ejemplo, cuando se necesita conectar un ADC (convertidor analógico-digital) de gigamuestra a un procesador. Los enlaces Gigabit no pueden implementarse sin una oscilación de señal de bajo voltaje (200-400mV), y la señal de bajo voltaje no puede transmitirse por trazas de un solo extremo debido a la diafonía, como ya se ha explicado en otras respuestas. Por eso, los esquemas de señalización como LVDS ( Señalización diferencial de baja tensión ).
Si tienes dispositivos USB3.0 embebidos o cualquier toma SATA o PCIexpress, el rastreo de señales diferenciales es imprescindible. El ejemplo más obvio sería la memoria DDR3/DDR4 integrada (soldada). En todos los casos, las trazas no salen de la placa de circuito impreso.
Hay varias razones por las que los pares diferenciales son útiles en las placas de circuito impreso, incluso cuando las señales no salen de las placas. La principal ventaja es que son menos susceptibles a la diafonía. Dices que "el ruido de las pistas adyacentes se acopla asimétricamente al par", lo cual es cierto hasta cierto punto, pero si los pares diferenciales están juntos, la señal se acopla a ambos casi por igual. Habrá una ligera diferencia, pero a efectos prácticos el ruido se acopla a ambas señales de forma idéntica. En términos generales, el enrutamiento de señales diferenciales proporciona el doble de inmunidad al ruido que el enrutamiento de un solo extremo.
La integridad de la señal y la CEM abarcan un amplio espectro y rango dinámico. Sin detalles sobre los requisitos de SNR , la intensidad de campo E-H del CM, cualquier desequilibrio en la impedancia del CM se traduce en ruido diferencial.
En algunos casos, la desviación de temporización es crítica, así como la longitud del trayecto en incrementos de 100 ps o menos para señales CML y PECL y LVDS.
Para RF y lógica, la impedancia controlada es crítica y a menudo se utilizan pistas emparejadas, incluso con señales de vídeo diferenciales.
Al final todo es cuestión de SNR, ya sea lógica o analógica, ya que incluso la lógica de alta velocidad sigue las reglas analógicas.
