Rise=0.5 nsecDelay=0 nsec
4.6 差分对仿真
4.6.1 差分对的端接
当差分对末端进行端接和不端接时，仿真差分信号。所建立的等效电路模型如图 4-176 所示。
V2 V1
VtPulse SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
R R6 R=100 Ohm VtPulse
SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
R R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm
Tran Tran1
MaxTimeStep=0.5 nsec StopTime=20.0 nsec
TRANSIENT TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm
图 4-176 差分对的电路模型
当差分对端接匹配时的结果如图 4-177 所示。
2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 20
0.0 0.5 1.0
-0.5 1.5
time, nsec
V1-V2
图 4-177 差分对端接时的结果
差分对末端开路时的结果如图 4-178 所示。
2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 20
0 1 2
-1 3
time, nsec
V1-V2
图 4-178 差分对末端开路时的结果
4.6.2 差分信号向共模信号的转化
当驱动器错位从上升时间的 20%变化到 2 倍时，差分信号的变化情况。原理图如图 4-179 所示。
V2 V1
VtPulse SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=1 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V
t
VtPulse SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V
t
Tran Tran1
MaxTimeStep=1 psec StopTime=2 nsec
TRANSIENT
R R6 R=100 Ohm
R R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm
TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm
图 4-179 差分信号向共模信号的转化原理图（t=2RT 时的图）
（1）t=20%RT 的仿真结果如图 4-180 所示。
（2）t=50%RT 的仿真结果如图 4-181 所示。
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
0.0 2.0
0.5 1.0
0.0 1.5
time, nsec
V1-V2
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
0.0 2.0
0.5 1.0
0.0 1.5
time, nsec
V1-V2
图 4-180 t=20%RT 的仿真结果 图 4-181 t=50%RT 的仿真结果
（3）t=RT 的仿真结果如图 4-182 所示。
（4）t=2RT 的仿真结果如图 4-183 所示。
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
0.0 2.0
0.5 1.0
0.0 1.5
time, nsec
V1-V2
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
0.0 2.0
0.5 1.0
0.0 1.5
time, nsec
V1-V2
图 4-182 t=RT 的仿真结果 图 4-183 t=2RT 的仿真结果
4.6.3 差分对一根信号线接容性负载时的情况
当一根信号线由于感受到了测试焊盘而产生一个容性负载时，另一根却没有，差分信号就会失 真。本节仿真这种情况。原理图如图 4-184 所示。
V2 V1
TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90
Z=50.0 Ohm R
R6 R=100 Ohm C
C1 C=1.0 pF
VtPulse SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.1 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
VtPulse SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.1 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
Tran Tran1
MaxTimeStep=1 psec StopTime=1 nsec
TRANSIENT R
R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm
图 4-184 差分对一根信号线接容性负载的原理图
没有接容性负载时的仿真结果如图 4-185 所示。
0.2 0.4 0.6 0.8
0.0 1.0
0.5 1.0
0.0 1.5
time, nsec
V1-V2
图 4-185 没有接容性负载时的仿真结果
接容性负载时的仿真结果如图 4-186 所示。
0.2 0.4 0.6 0.8
0.0 1.0
0.0 0.5 1.0
-0.5 1.5
time, nsec
V1-V2
图 4-186 接容性负载时的仿真结果
4.6.4 差分对端接对共模信号的影响
一个小的错位可能不会影响到差分信号，但对共模信号可能产生比较显著的影响。本节仿真这 种情况。原理图如图 4-187 所示。
V2 V1 R R6 R=100 Ohm VAR
VAR1 X=V1-V2
EqnVar
VtPulse SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0.1 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V
t
R R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm
Tran Tran1
MaxTimeStep=0.5 nsec StopTime=20.0 nsec
TRANSIENT TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm VtPulse
SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V
t
图 4-187 差分对端接对共模信号的影响
在求差分信号时，在 Plot Type 选项卡中单击 Advanced 按钮可以进行曲线的加减运算，如图 4-188 和图 4-189 所示。
图 4-188 单击 Advanced 按钮 图 4-189 输入 V1-V2 差分信号和共模信号如图 4-190 所示。
4.6.5 同时端接共模和差模
驱动器没有错位，同时端接共模和差模。原理图如图 4-191 所示。在这种情况下，共模消失了。
2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 20
-0.5 0.0 0.5 1.0
-1.0 1.5
time, nsec
V1, VV2, VV1-V2(V1+V2)/2
图 4-190 差分信号和共模信号
V2 V1
R R8 R=55 Ohm R R7 R=55 Ohm R
R6 R=1 kOhm VtPulse
SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm
R R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm VtPulse
SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
Tran Tran1
MaxTimeStep=0.5 nsec StopTime=20.0 nsec
TRANSIENT
图 4-191 驱动器没有错位，同时端接共模和差模
仿真得到的差分信号和共模信号如图 4-192 所示。
2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 20
-0.5 0.0 0.5 1.0
-1.0 1.5
time, nsec
V1, VV2, VV1+V2V1-V2
图 4-192 差分信号和共模信号
4.6.6 同时端接共模和差模有错位
同时端接共模和差模，有错位，利用图 4-191，只改变错位，如图 4-193 所示。
V2 V1
VtPulse SRC2
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=1 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
R R8 R=55 Ohm R R7 R=55 Ohm R
R6 R=1 kOhm
TLIN TL2
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm TLIN TL1
F=1 GHz E=90 Z=50.0 Ohm
R R5 R=20 Ohm R R4 R=20 Ohm VtPulse
SRC1
Period=10 nsec Width=4 nsec Fall=0.5 nsec Rise=0.5 nsec Edge=linear Delay=0 nsec Vhigh=1 V Vlow=0 V t
Tran Tran1
MaxTimeStep=0.5 nsec StopTime=20.0 nsec
TRANSIENT
time, nsec
V1, VV2, VV1+V2V1-V2
2 4 6 8 10 12 14 16 18
time, nsec
V1, VV2, VV1+V2V1-V2
图 4-194 错位=20%RT 的仿真结果 图 4-195 错位=50%RT 的仿真结果
time, nsec
V1, VV2, VV1+V2V1-V2
2 4 6 8 10 12 14 16 18
time, nsec
V1, VV2, VV1+V2V1-V2
图 4-196 错位=100%RT 的仿真结果 图 4-197 错位=200%RT 的仿真结果