差分信號在傳輸中通過一系列機制來有效防止噪聲的干擾，這些機制主要包括以下幾個方面：

一、差分信號的基本原理

差分信號是一種信號傳輸方式，其中兩個信號線（通常稱為A和B）上傳輸的信號幅度相等但極性相反。這種信號傳輸方式利用了電磁場中的“場抵消”原理，即兩個相鄰的導線傳輸的信號如果極性相反，則它們產生的電磁場會相互抵消，從而減少電磁輻射和對外界的干擾。

二、防止噪聲的機制

1. 共模噪聲抑制：

• 差分信號傳輸對共模噪聲有很好的抑制作用。由于A、B兩線上的信號幅度相等但極性相反，因此當它們受到共模噪聲干擾時，噪聲會同時影響A、B兩線，但由于噪聲的極性和幅度在兩個信號線上是相同的，所以在差分接收端，這些噪聲會被抵消掉。

2. 差分阻抗匹配：

• 在差分信號傳輸系統中，通常會設計差分阻抗匹配的網絡，以確保信號在傳輸過程中的完整性。差分阻抗匹配可以減少信號的反射和失真，從而降低噪聲的干擾。

3. 屏蔽和接地：

• 在差分信號傳輸線的外部，通常會采用屏蔽層來防止外部電磁場的干擾。屏蔽層可以有效地將外部噪聲隔離在傳輸線之外，保護差分信號免受噪聲的影響。同時，合理的接地設計也是減少噪聲干擾的關鍵。

4. 差分驅動和差分接收：

• 差分驅動器和差分接收器是差分信號傳輸系統的核心部件。差分驅動器負責將單端信號轉換為差分信號，而差分接收器則負責將差分信號還原為單端信號。這兩個部件的設計都考慮到了噪聲抑制的因素，通過差分信號的傳輸方式來提高信號的抗干擾能力。

5. 濾波器設計：

• 在差分信號傳輸系統中，還可以設計合適的濾波器來進一步降低噪聲的干擾。例如，可以設計低通濾波器來過濾掉高頻噪聲成分，從而確保差分信號的傳輸質量。

三、實際應用中的注意事項

1. 差分線的布局：

• 在PCB設計中，差分線的布局需要特別注意。差分線應盡量靠近并保持平行，以減少它們之間的耦合電容和耦合電感，從而提高差分信號的抗干擾能力。同時，差分線與其他信號線之間應保持足夠的距離，以減少它們之間的干擾。

2. 差分線的長度匹配：

• 差分線的長度應盡量匹配，以減少由于長度不一致而產生的相位差和幅度差，從而確保差分信號的完整性。如果差分線的長度無法完全匹配，可以通過設計差分延遲線或調整PCB布局來盡量減小長度差。

3. 終端電阻的添加：

• 在差分信號傳輸線的末端，通常需要添加終端電阻來匹配傳輸線的阻抗，從而減少信號的反射和失真。終端電阻的阻值應根據傳輸線的阻抗和信號頻率來確定。

綜上所述，差分信號通過共模噪聲抑制、差分阻抗匹配、屏蔽和接地、差分驅動和差分接收以及濾波器設計等多種機制來有效防止噪聲的干擾。在實際應用中，還需要注意差分線的布局、長度匹配以及終端電阻的添加等問題，以確保差分信號的傳輸質量。