Diferansiyel sinyal, iki farklı sinyal kullanarak bilgilerin elektronik olarak iletilmesi için kullanılan bir tekniktir. Buna karşılık, tek uçlu sinyalizasyon sadece bir sinyal kullanır. Diferansiyel sinyal, hem analog sinyal hem de dijital sinyal için etkilidir. Bazı ses sistemleri hala analog sistemler kullanıyor, ancak Ethernet, Evrensel Seri Veri Yolu (USB), RS-422 ve RS-485 gibi çoğu iletişim protokolü dijital sinyal kullanıyor.
Alıcı, iletilen iki sinyal arasındaki voltaj farkını okuyarak orijinal sinyali yeniden birleştirir. Bu teknik, alıcının, verici ile alıcı arasında hareket ettikçe büyük ölçüde değişebilen sinyallerin mutlak gerilimini görmezden gelmesine izin verir. Bu nedenle, diferansiyel sinyal, bilgiyi tek uçlu sinyalleme göre elektronik olarak ileten çok daha güvenilir bir yöntemdir.
Diferansiyel sinyal, tek uçlu sinyalin iki katı kadar gürültüye karşı dirence sahiptir. Bu, mobil ve taşınabilir telefonlar gibi düşük voltajlı elektronik cihazlarla bir avantajdır. Bu cihazlar, istenmeyen radyasyonu azaltmak ve güç tasarrufu sağlamak için düşük voltajlı sarf malzemelerine doğru yönelmeye devam eder.
Tek uçlu bir dijital sistemdeki yüksek mantık seviyesi, besleme voltajıdır (Vs). Bu sistemdeki düşük mantık seviyesi, toprak voltajı veya 0 volt (V) 'dir. Bu iki voltaj seviyesi arasındaki fark bu nedenle Vs - 0 V = Vs'dir . Bir çift diferansiyel sinyaldeki voltajlar aynı büyüklükte fakat zıt kutuplara sahiptir, bu nedenle voltajlar + V ve –V'dir. Bu, iki sinyal arasındaki voltaj farkının (+ Vs) - (–Vs) = 2V olduğu , dolayısıyla sinyalin gürültü bağışıklığını iki katına çıkardığı anlamına gelir.
RS-232 gibi tek uçlu sinyaller, sadece bir tel gerektirme avantajına sahiptir. En az 12 volt voltaj, bir sinyali belirtir ve üç volttan düşük voltaj, sinyal eksikliği gösterir. Bu, tek uçlu bir sinyal için bazı gürültü bağışıklığı sağlar, çünkü doğal elektrik kaynakları nadiren üç volt üretir.
Tek uçlu bir sinyalin birincil dezavantajı, yüksek hızda çalışamamasıdır. Endüktans ve kapasitans, yüksek frekanslı sinyalleri iptal etme eğiliminde olan ve böylece tek uçlu bir sinyalin hızını sınırlayan elektriksel efektlerdir. Bu tür bir sinyal, iletim sırasında yüksek bir hata oranını önlemek için daha yüksek voltaj seviyeleri gerektirir.
Bilgisayarlar genellikle elektromanyetik parazitlenmenin etkilerini en aza indirmek için farklı sinyaller kullanır. Bu cihazlar, girişimi engelleyemeyen doğru akımı kullanır. Bir bilgisayarın düşük voltajlı sinyal hattı ve yüksek voltajlı güç kaynağı hattı sıklıkla aynı toprağı paylaşır. Bu, güç hattının sinyal hattında önemli bir voltaj indüklemesine neden olarak girişime neden olabilir.
