什么是差分信号？
在这之前，先看一下什么是单端信号。
顾名思义，单端信号就是只用一根线来发送或接受电信号。
也就是这根线将信号从开始传输到目的地。然后通过地回到信号源。
但是由于电磁干扰（EMI）的存在，单端信号的质量有时会受到很大的影响。
举个例子，如果需要将数据存储到DDR存储器，信号从A点到B点。如果遭受到了电磁干扰，信号也许从完美的方波变成一团糟。因而发送的数据将不能被识别。为了避免这种情况的存在，就需要差分信号了。
什么是差分信号？
差分信号不是通过一条线来传输信号，而是通过两条线一起来传输信号。一条线为信号正，另一条为信号负。
信号通过差分线传输到目的地，接收器会根据二者的差值来判断信号的正负。进而得知接收的是0或低电平，还是1或高电平。
差分走线增加了1倍的走线，为什么还要使用呢？原因是对于高速信号，它确实有其好处。
- 避免了电源系统的影响。差分信号是大小相等相位相反的信号，所以无需经过地来回流。这就有一个好处就是没有了数字地和模拟地的区分，所以模拟信号就可以直接进入数字设备而无需关心电源边界的问题。这也有利于电源系统的隔离。但是有一点，对于USB或者RS-485，仍需要一个公共地以保证差分信号在规定的电压范围之内。
- 差分信号有利于抑制电磁干扰。差分信号降低了来自其它噪音信号的电磁干扰或串扰。因为差分信号受到的都是同幅度同相位的干扰，对于接收端来说，它的幅度并未产生多大变化。
- 抑制对外的电磁干扰。差分信号本身也会产生电磁辐射干扰，但是差分信号的正负信号所产生的干扰是同极性，等距离的，会相互抵消。
- 较低的工作电压。差分信号在保证其信噪比的同时所需的电源电压比单端信号要低。因而有利于低电压供电，因而降低了功耗，降低了EMI干扰。
- 时序更精准。对于单端信号需要考虑当前所处的逻辑状态，因而就涉及到了电源电压，参考电压等等。但对差分信号就比较简单了，如果负信号的电平高于正信号，则为高，否则为低。
在设计中使用差分信号
差分信号在设计中有上述诸多优点都是基于等长和其间距。因而设计时需考虑：
- 等长。否则破坏了差分信号的耦合关系，破坏了上述优点的基础。
- 尽量靠近。有利于降低EMI。
- 保持阻抗一置。阻抗取决于很多东西，线宽，铜厚，叠层材料等。通过这些变量来计算所需的阻抗。