第 9 阶段 · 物理互动 · 重点理解
9-04 Differential Pair（差分对）：为什么两根线要作为一个整体设计
理解两端电压差如何承载信息，以及共同干扰抑制的前提和边界。
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上一课看到邻线之间可能耦合。现在有两根线本来就要配合传输：接收端主要读它们的差，而不是把两个电压各自当成独立信息。
快速理解 · 信息在“两端之差”里
Differential Signaling（差分信号传输） 在电路板上由 Differential Pair（差分对） 实现。第4阶段已见过 P / N（差分对两线的名称）：本例一端升高，另一端降低；Receiver（接收端） 观察两端之差。名称不表示它们永远是正电压和负电压，也不是把某条地线随便改名就成为差分对。
Common-Mode Noise（共模噪声） 可以让两条线一起上移或下移。下面先观察原信号，再加入完全相同的干扰，看理想相减会怎样；最后让干扰不相同，观察残余误差。
切换相同干扰，观察上面两条波形都改变，下面两端之差如何变化；再比较两线受扰不同的情况。
为什么？深入原理 · 相减能保留什么、去掉什么
先看一个简单的教学时刻：两端原值为1.4和0.6，差为0.8。若两端都加0.2，变成1.6和0.8，差仍为0.8。若只一端多加，差就变了。这些都是归一化示意数，没有规定任何实际接口电压。
共同变化与两端差异是两回事。图中完全相同的干扰通过理想相减完全消失；真实接收器的抑制能力有限，并随工作条件变化。输入过高、过低或两线受扰不一致时，不能指望差分自动补救。
因此差分常能更好地抑制共同干扰，但不等于不会串扰，也不等于没有电磁辐射。线路结构不平衡、参考变化等仍需要检查；本课不展开具体接口参数。
工程应用 · 为什么布局布线要把它看作一个整体
复习4-06的 Differential Impedance（差分阻抗）：两根线、线宽、间距、介质以及 Reference Plane（参考平面） 共同构成互连。不能只把两条普通单端线分别布通，就认为差分设计已完成。
- 先确认器件资料中哪些引脚属于同一对，并保持正确的名称与连接对应。
- 规划两线经过的共同环境；一条绕过干扰源、另一条贴着干扰源走，不能保证受到相同扰动。
- 核对成对阻抗与参考结构，不用“越挤越好”代替几何依据。
- 继续检查 Return Path（回流路径）；不要把理想差分模型理解成实际板不需要地或参考导体。
本课只建立整体互连的判断方式。具体间距、层和更详细的布线要求留到下一课，不在这里给万能数字。
提示
图中的相减会留下两端不相同的部分。
共同变化与差异必须分开；差分是一种互连和接收方式，不是免除结构检查的保证。
资料依据与模型边界
德州仪器差分传输白皮书，第1节用于核对差分接收与共模抑制；德州仪器差分接收器官方资料用于确认真实接收器存在允许输入范围。本课不引用其接口速率或电压作为通用规则。图为原创理想相减演示，非软件或示波器截图。