后續來了，沒有地參考到底行不行，一次給大家說明白！
發布時間：2022-07-11 13:45
作者：一博科技高速先生成員 黃剛
首先我們還是先拿上篇文章建立的模型繼續展開來說哈，為什么沒有地也能控制到阻抗，理論和公式告訴我們，阻抗和參考平面的距離成正比，同時也知道，如果與參考平面的距離（下圖的H參數）太近的話，同樣情況下阻抗是低的，因此我們先驗證下，如果參考平面從比較近到慢慢變遠的過程中，差分線的阻抗到底會呈現一個怎么樣的變化。
果然，我們掃描H這個參數，會發現隨著H的增大，阻抗的確慢慢增加，但是同時也需要注意到最重要的一點，就是當H增大到一定的數值后，阻抗增加的幅度就變得很小了。。。
因此，如果H再增加的，就很接近上篇文章沒有地的100歐姆了，當然由于本文的這個模型還增加了一對旁邊的走線，gap為3W，因此也會受到一丟丟旁邊走線的影響，阻抗也會略低。至于，為什么本文要增加旁邊的一對走線，后面你們就知道啦！
我們知道，如果是單端信號的話，它必須要有回流路徑，也就是我們通俗說的參考平面才能控制到阻抗，保證信號的傳輸，差分信號就是可以互為回流路徑，才能控制阻抗和往前傳輸。對于單端信號而言，它只會有對“地”的阻抗，但是作為差分線，它就存在差分阻抗和共模阻抗兩個形式，所謂差分阻抗就是我們平時說的差分線的阻抗，就是差分線P和N作為差模傳輸情況下的阻抗，但是差分線還有共模阻抗一說，也就是差分線P和N各自對“地”的阻抗，用于傳輸差分對的同模信號。正常來說，理想的差分線是不存在同模信號的，但是只是在理想情況下而已，在非理想情況下或多或少都會產生同模信號，因此共模信號就會隨著差分對一起傳輸和串擾到其他信號上去。
說了那么多理論，到底沒有地會存在什么具體的風險嗎？我們還是以上面的模型繼續往下分析哈。除了差分對的差模阻抗外，我們隨便看看它的共模阻抗，正常按照100歐姆的差分阻抗控制的話，理想的共模阻抗為25歐姆（也就是單端50歐姆的對地并聯阻抗），通過下圖能看到，隨著參考平面的距離越來越遠，共模阻抗增加得非常明顯，而且更重要的一點是，40mil這樣看起來已經比較遠的地距離和沒有地的情況下，共模阻抗還不是一個很接近的量級，相差還是比較大的。
那問題來了，共模阻抗增大有什么影響嗎？這就是我們的模型為什么建了2對差分線的原因了。可以看到，還是隨著地平面距離的增加，這個兩對線之間的共模串擾變得非常的嚴重。這才是沒有地平面時產生的最大問題點，共模阻抗增加之后，反射變得嚴重，另外由于沒有地平面的包裹，共模的能量就很輕易的往四周擴散，因此串擾會急劇的增加。
總結一下哈，首先在沒有地平面的情況下，差分線的差模阻抗的確是可以通過差分線之間的回流來控制到，但是差分線會存在著共模阻抗這一個形式，共模阻抗是需要地平面來控制的，在理想情況下的確差分線是不存在共模阻抗的，但是在非理想情況下一旦產生了共模分量，它就是能很輕易的往板上的其他信號甚至往空間去擴散，形成對其他信號的嚴重串擾和EMI輻射，是一個不少粉絲可能沒有去關注的參數。因此隨著速率的提高，地平面基本上也是差分線不可或缺的組成哈，不要輕易的嘗試這種特殊設計。
