Vad är differentiell signalering?

Differential signalering är en teknik för elektroniskt överföring av information genom att använda två olika signaler.Som jämförelse använder enstaka signalering endast en signal.Differential signalering är effektiv för både analog signalering och digital signalering.Vissa ljudsystem använder fortfarande analoga system, men de flesta kommunikationsprotokoll, såsom Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 och RS-485, använder digital signalering.

Mottagaren samlar in den ursprungliga signalen genom att läsa skillnaden i spänningmellan de två överförda signalerna.Denna teknik gör det möjligt för mottagaren att ignorera signalens absoluta spänning, som kan variera avsevärt när de reser mellan sändare och mottagare.Därför är differentiell signalering en mycket mer tillförlitlig metod för elektroniskt överföring av information än enstaka signalering.

Differential signalering har dubbelt så mycket motståndet mot brus som enstaka signalering.Detta är en fördel med lågspänningselektroniska enheter som mobila och bärbara telefoner.Dessa enheter fortsätter att trenda mot lägre spänningsförsörjning för att minska oönskad strålning och spara kraft.

Den höga logiknivån i ett enstaka digitalt system är matningsspänningen (VS).Den låga logiknivån i detta system är markspänningen, eller 0 volt (V).Skillnaden mellan dessa två spänningsnivåer är därför vs - 0 V ' vs .Spänningarna i ett par differentiella signaler har samma storlek men motsatt polaritet, så spänningarna är +vs och –v.Detta innebär att skillnaden i spänning mellan de två signalerna är (+vs)-(–vs) ' 2VS , vilket fördubblar brusimmuniteten hos signalen.

enskilda signaler som RS-232 har fördelen att kräva att krävaEndast en tråd.En spänning på minst 12 volt indikerar en signal, och en spänning på mindre än tre volt indikerar brist på signal.Detta ger lite brusimmunitet för en enskild signal eftersom naturliga elektricitetskällor sällan producerar tre volt.

Den primära nackdelen med en enskild signal är att den inte kan fungera med hög hastighet.Induktans och kapacitans är elektriska effekter som tenderar att avbryta högfrekvenssignaler, vilket begränsar hastigheten på en enskild signal.Denna typ av signal kräver också högre spänningsnivåer för att undvika en hög felfrekvens under överföring.

Datorer använder i allmänhet differentiell signalering för att minimera effekterna av elektromagnetisk störning.Dessa enheter använder likström, som inte kan screena ut störningar.En dators lågspänningssignallinje och högspänningsströmförsörjningslinjen delar ofta samma mark.Detta kan leda till att kraftledningen inducerar en betydande spänning i signallinjen, vilket orsakar störningar.