咱们中的大部分都能直观地了解信号是怎么沿导线或走线传达的，即使咱们或许对这种衔接办法的称号并不了解——单端形式。术语“单端”形式将这种办法同至少其它两种信号传达形式区别开来：差模和共模。后边两种常常看起来愈加杂乱。
差模
差模信号沿一对走线传达。其间一根走线传送咱们一般所了解的信号，另一根传送一个严厉巨细持平且极性相反（至少理论上如此）的信号。差分与单端形式并不像它们乍看上去那样有很大的不同。记住，一切信号都有回路。一般地，单端信号从一个零电位，或地，电路回来。差分信号的每一分支都将从地电路回来，除非由于每个信号都巨细相
等且极性相反以至于回来电流彻底抵消了（它们中没有任何一部分呈现在零电位或地电路上）。
虽然我不打算在专栏中就这个问题花太多时刻，共模是指一起在一个（差分）信号的线对或许在单端走线和地上呈现的信号。对咱们来说这并不简单直观地去了解，由于咱们很难幻想怎样才干发生这样的信号。相反一般咱们不会发生共模信号。一般这些都是由电路的寄生环境或许从附近的外部源耦合进电路发生的。共模信号总是很“糟糕”，许多规划规矩便是用来避免它们的发生。
差分走线
虽然看起来这样的次序不是很好，我要在叙说运用差分走线的长处之前首要来叙述差分信号的布线规矩。这样当我评论（下面）这些长处时，就能够解说这些相关的规矩是怎么来支撑这些长处的。
大部分时分（也有破例）差分信号也是高速信号。这样，高速规划规矩一般也是适用的，尤其是关于规划走线使之看起来像是传输线的状况 。这意味着咱们有必要细心地进行规划和布线，如此，走线的特征阻抗在沿线才干坚持不变。
在差分对布线时，咱们希望每根走线都与其配对走线彻底共同。也便是说，在最大的可完成范围内，差分对中每根走线应该具有共同的阻抗与共同的长度。差分走线一般以线对的办法进行布线，线对的距离沿线处处坚持不变。一般地，咱们尽或许将差分对接近布线。
差分信号的长处
“单端”信号一般参阅到某些“参阅”电位。这有或许是正的或许是地电压，一个器材的门限电压，或许别的某处的信号。另一方面，差分信号仅参阅到与其配对信号。也便是说，假设一根走线（正信号）上的电压比别的一根走线（负信号）高，咱们就得到了一个逻辑状况，假设是低，咱们就得到别的一个逻辑状况（见图1）。这样有几个长处：
图 1当差分信号曲线穿插时逻辑状况在该点发生改动
时序能够更准确地界说，由于操控一对信号的交点比操控一个关于其他参阅电压的肯定电压简单。这也是走线要准确等长的原因之一。任安在源端所进行的时序操控都能够退让，假设信号在不同的时刻抵达另一端。进一步来讲，假设线对的远端信号没有准确持平且极性相反，共模信号就或许发生并将导致信号时序与EMI问题。
由于除了本身，差分信号没有参阅任何其它信号，而且信号穿插的同步能够更有力地操控，差分电路一般能够运转在比相似的单端电路更高的频率上。
由于差分电路对两根走线（两者的信号巨细持平极性相反）上信号的差作出呼应，得到的净信号两倍于（可比的环境噪声）任一单端信号。因而在其它条件同等的状况下，差分信号有着更大的信噪比及功能。
差分电路对线对信号之间的电位差灵敏。可是（相对地）对线上与其它参阅电压比较（特别是地）的肯定电位不灵敏。因而，相对而言，差分电路对比方地弹、其它存在于电源和/或地平面的噪声信号以及或许呈现在每一根走线中持平的共模信号这样的问题不灵敏。
差分信号对EMI和串扰稍微免疫。假设线对走得很近，这样任何外部耦合噪声将持平地耦合进线对。这样一来耦合噪声就变成“共模”噪声，而电路对此是（理论上）免疫的。假设导线是“环绕”（比方双绞线）的，那么对噪声的免疫性就更好。由于咱们不能方便地将印制板上的差分走线环绕起来，把它们尽或许地接近走线便是最好的办法了。
紧挨着布线的差分对互相严密耦合。这种互耦减少了EMI辐射，特别是与单端走线比较。你能够把这个以为是每根走线的辐射互相巨细持平且极性相反，这样互相的输出就互相抵消了，就像在双绞线中一样！差分走线互相越接近，耦合越强，EMI辐射的或许性就越小。
缺陷
差分电路的首要缺陷是走线的添加。因而，假设你的使用中这些长处没有一个是特别重要的，那么就不值得为差分信号以及顺便的布线考虑添加面积。可是假设这些长处在你的电路中发生了明显的功能差异，那么添加的布线面积便是咱们支付的价值。
重要定论
差分线互相耦合。这种耦合影响了走线的对外阻抗，因而端接办法 （关于这个问题的评论以及怎么核算差分阻抗请拜见脚注2）所用的差分阻抗的核算是困难的。在这里国家半导体有一些参阅，Polar Instruments供给了一个独立的核算器（是收费的）能够核算许多不同结构 差分走线的差分阻抗。高端规划工具包也能核算差分阻抗。
可是留意是耦合直接影响了差分阻抗的核算。差分走线之间的耦合有必要在整个线长内坚持共同或许阻抗是接连的。这便是规划规矩中“固定距离”的原因。
注释
例如，拜见”PCB Impedance Control”, PC Design, March, 1998，以及”What\’s All This Critical Length Stuff, Anyhow?”, PC Design, October, 1999。
”Differential Impedance, What\’s the Diff
erence”, PC Design, August, 1998
拜见他们的网页：http://www.polarinstruments.com/
咱们一般以为信号以三种形式沿电路传达：单端、差模或共模。
单模是咱们最了解的。它包含介于驱动器与接收器之间的单根导线或走线。信号沿走线传达并从地回来1。
差模包含介于驱动器与接收器的一对走线（或导线）。咱们一般以为其间一根走线传送正信号而另一根传送负信号，而且巨细持平极性相反，没有经过地的回来信号；信号沿一根走线行进并从别的一根回来。
共模信号一般更难于了解。既能够包含单端走线也能够包含两个（或许更多）差分走线。相同的信号沿走线以及回来途径（地）或许沿差分对中的两根走线活动。大部分人往往对共模信号不了解，由于咱们自
己历来不会成心发生它们。它们一般是由从其它（附近或外部）源耦合进电路的噪声引起的。一般来讲，成果最好状况是中性的，最坏状况是具有破坏性的。共模信号能够发生搅扰电路正常运转的噪声，而且是常见的EMI 问题的来历。
长处
差分信号比较单端信号有一个明显的缺陷：需求两根走线而不是一根，或许两倍的电路板面积。可是差分信号有几个长处：假设没有经过地的回来信号，地回路的接连性相对就变得不重要了。因而，假设咱们有一个模拟信号经过差分对衔接到数字器材，就无需忧虑跨过电源鸿沟，平面不接连等等问题。差分器材的电源切割也更简单处理2。差分电路在低压信号的使用中对错常有利的。假设信号电平十分低，或许假设信噪比是个问题，那么差分信号能够有效地倍增信号电平（+v-(-v)=2v）。差分信号和差分放大器一般用于信号电平十分低的体系的输入级。
差分接收器往往对输入信号电平的差灵敏，可是常常被规划为对输入的共模偏移不灵敏。因而在强噪声环境中差分信号往往比单端信号有着更好的功能。
比较单端信号（以一个不太准确的受电路板其他方位的噪声的搅扰的信号为参阅）差分信号（互互相为参阅）的翻转时序能够更准确地设定。差分对的穿插点界说得十分准确（图1）。单端信号坐落逻辑1 和逻辑0 之间的穿插点受制于（举例）噪声、噪声门限以及门限检测问题等等。
