什么是差分信號?差分信號與單端信號的區(qū)別
發(fā)布日期:2024-05-19
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差分傳輸是一種信號傳輸?shù)募夹g(shù),區(qū)別于傳統(tǒng)的一根信號線一根地線的做法(單端信號),差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號,這兩個信號的振幅相等,相位相反。在這兩根線上傳輸?shù)男盘柧褪遣罘中盘枴?
差分信號和普通的單端信號走線相比,最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個方面:
抗干擾能力強,因為兩根差分走線之間的耦合很好,當外界存在噪聲干擾時,幾乎是同時被耦合到兩條線上,而接收端關(guān)心的只是兩信號的差值,所以外界的共模噪聲可以被最大程度抵消。
能有效的抑制EMI,同樣的道理,由于兩根信號的極性相反,他們對外輻射的電磁場可以相互抵消,耦合的越緊密,泄放到外界的電磁能量也越少。
時序定位精確,由于差分信號的開關(guān)變化是位于兩個信號的交點,而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷,因而受工藝,溫度的影響小,能降低時序上的誤差,同時也更適合于低幅度信號的電路。目前流行的LVDS就是指這種小振幅差分信號技術(shù)。
差分信號與單端信號的區(qū)別
單端信號指的是用一個線傳輸?shù)男盘?,一根線沒參考點怎么會有信號呢?參考點就是地啊。也就是說,單端信號是在一跟導線上傳輸?shù)呐c地之間的電平差。那么當你把信號從A點傳遞到B點的時候,有一個前提就是A點和B點的地電勢應該差不多是一樣的。
差分信號指的是用兩根線傳輸?shù)男盘?,傳輸?shù)氖莾筛盘栔g的電平差。當你把信號從A點傳遞到B點的時候,A點和B點的地電勢可以一樣也可以不一樣,但是A點和B點的地電勢差有一個范圍,超過這個范圍就會出問題了。
一個差分信號是用一個數(shù)值來表示兩個物理量之間的差異。從嚴格意義上來講,所有電壓信號都是差分的,因為一個電壓只能是相對于另一個電壓而言的。在某些系統(tǒng)里,系統(tǒng)地被用作電壓基準點。當?shù)禺斪麟妷簻y量基準時,這種信號規(guī)劃被稱之為單端的。我們使用該術(shù)語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。
另一方面,一個差分信號作用在兩個導體上。信號值是兩個導體間的電壓差。盡管不是非常必要,這兩個電壓的平均值還是會經(jīng)常保持一致。我們用一個方法對差分信號做一下比喻,差分信號就好比是蹺蹺板上的兩個人,當一個人被蹺上去的時候,另一個人被蹺下來了 - 但是他們的平均位置是不變的。繼續(xù)蹺蹺板的類推,正值可以表示左邊的人比右邊的人高,而負值表示右邊的人比左邊的人高。0 表示兩個人都是同一水平。這兩個蹺蹺板用一對標識為V+和V-的導線來表示。當V+》V-時,信號定義成正極信號,當V+《V-時,信號定義成負極信號。