Что такое несимметричный вход
Симметричное и несимметричное подключения.
Симметричное и несимметричное подключения.
Симметричное и несимметричное подключения.
При симметричном подключении в приемнике (микшере или компьютерном аудиоинтерфейсе), на вход которого поступают оба сигнала, инверсный («cold») сигнал повторно инвертируется и суммируется с исходным («hot») сигналом.
При этом синфазные помехи, наложившиеся на оба сигнала в процессе передачи по кабелю, взаимно нейтрализуются за счет того, что при инвертировании инверсного («cold») сигнала они превращаются в противофазные помехи.
В бытовой аудиоаппаратуре используются, как правило, несимметричные входы/выходы, оснащаемые разъемами RCA, и мини-джек (стереовходы/стереовыходы).
Поскольку бытовая аудиоаппаратура используется в простых вариантах подключения и не требуется длинных соединительных кабелей, производители экономят за счет отказа от использования симметричных схем подключения.
Но чем больше длина соединительного кабеля, тем выше уровень шумов, проникающих на вход через кабельное соединение, поэтому в профессиональной аппаратуре предпочтение отдается симметричным входам/выходам, оснащаемым разъемами XLR и TRS.
Симметричное и несимметричное подключения.
Симметричное и несимметричное подключения.
При симметричном подключении в приемнике (микшере или компьютерном аудиоинтерфейсе), на вход которого поступают оба сигнала, инверсный («cold») сигнал повторно инвертируется и суммируется с исходным («hot») сигналом.
При этом синфазные помехи, наложившиеся на оба сигнала в процессе передачи по кабелю, взаимно нейтрализуются за счет того, что при инвертировании инверсного («cold») сигнала они превращаются в противофазные помехи.
В бытовой аудиоаппаратуре используются, как правило, несимметричные входы/выходы, оснащаемые разъемами RCA, и мини-джек (стереовходы/стереовыходы).
Поскольку бытовая аудиоаппаратура используется в простых вариантах подключения и не требуется длинных соединительных кабелей, производители экономят за счет отказа от использования симметричных схем подключения.
Но чем больше длина соединительного кабеля, тем выше уровень шумов, проникающих на вход через кабельное соединение, поэтому в профессиональной аппаратуре предпочтение отдается симметричным входам/выходам, оснащаемым разъемами XLR и TRS.
Симметричное и несимметричное подключения.
Симметричное и несимметричное подключения.
Симметричное и несимметричное подключения.
При симметричном подключении в приемнике (микшере или компьютерном аудиоинтерфейсе), на вход которого поступают оба сигнала, инверсный («cold») сигнал повторно инвертируется и суммируется с исходным («hot») сигналом.
При этом синфазные помехи, наложившиеся на оба сигнала в процессе передачи по кабелю, взаимно нейтрализуются за счет того, что при инвертировании инверсного («cold») сигнала они превращаются в противофазные помехи.
В бытовой аудиоаппаратуре используются, как правило, несимметричные входы/выходы, оснащаемые разъемами RCA, и мини-джек (стереовходы/стереовыходы).
Поскольку бытовая аудиоаппаратура используется в простых вариантах подключения и не требуется длинных соединительных кабелей, производители экономят за счет отказа от использования симметричных схем подключения.
Но чем больше длина соединительного кабеля, тем выше уровень шумов, проникающих на вход через кабельное соединение, поэтому в профессиональной аппаратуре предпочтение отдается симметричным входам/выходам, оснащаемым разъемами XLR и TRS.
Основы звукотехники. Несимметричное и симметричное соединения
Несимметричное соединение (Unbalanced)
Это простейшая из всех возможных схема соединения, которую все неоднократно видели в школе на уроках физики – источник тока и прибор соединены друг с другом двумя проводами. Электричество идет к прибору по одному проводу и уходит от него по другому, прибор работает. Все просто. И дешево. Но если брать в расчет нежелательные сигналы (помехи), которые могут возникать в кабеле, все становится не таким простым.
Если рядом с такой простейшей системой начать разговаривать по мобильному телефону или где-то поблизости окажется силовой кабель, электромагнитные волны от телефона и магнитные поля кабеля начнут наводить электрические сигналы в проводах нашей несимметричной схемы. Если при таких обстоятельствах прибором в схеме является, например, микрофон, аудитория будет «порадована» жужжанием и визгом. Поэтому несимметричное соединение – это не всегда лучшее соединение. Чем длиннее несимметричный кабель, тем больше вероятность возникновения помех, поэтому не рекомендуется использовать несимметричный кабель длиной более 3 метров. Такой вид кабеля можно часто увидеть в домашней аудио-аппаратуре (в непрофессиональных комплектах звуковой техники в основном все кабели несимметричные).
Симметричное соединение (Balanced)
Что же делать, если посторонние сигналы возникают в кабелях и проводах? Существует два выхода – либо убрать все источники электромагнитных возмущений от нашей схемы (задача практически невыполнимая), либо использовать для соединения симметричный кабель. Отличие симметричного кабеля – в наличии дополнительного провода (жилы). Т.е. в кабеле имеются положительный, или «горячий» провод (по нему сигнал передается без изменений) и отрицательный, или «холодный» провод (по нему идет тот же сигнал, но в противофазе). Вместе они называются сигнальный провод. При этом становится возможным сравнивать напряжение между положительным и отрицательным проводами. Как только рядом появляется мобильный телефон или силовой кабель (внешние источники помех), они начинают влиять на сигнал в двух проводах симметричного кабеля совершенно одинаково. На входе на принимающее устройство из положительного сигнала вычитается отрицательный, при этом помехи вычитаются сами из себя (компенсируются) и не оказывают влияния на исходный сигнал. Таким образом, сигнал передается без искажений. Стандартным соединением симметричных кабелей является трехконтактный XLR – разъем (положительный, отрицательный и заземляющий провода).
Следует помнить, что симметричный кабель не устраняет исходный уровень шума, он только позволяет избавиться от дополнительных шумов, которые возникают при передаче сигнала. Симметричные кабели стоят значительно дороже и используются главным образом для профессиональной звуковой техники в случае необходимости передачи слабых сигналов и передачи сигнала на большие расстояния.
ElectronicsBlog
Обучающие статьи по электронике
Дифференциальные усилители
Всем доброго времени суток. В прошлой статье я рассказывал о генераторах пилообразного напряжения с использованием отрицательной обратной связи. Сегодняшняя статья посвящена такому классу электронных схем, как дифференциальные усилители.
Электрический мост – основа дифференциального усилителя
Одним из условий развития современной промышленности производства является широкое внедрение и использования средств автоматики и контроля. Для этого разработано большое количество различных датчиков, которые позволяют контролировать большинство параметров технологических процессов и характеристик выходного продукта.
Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.
При современных требованиях к параметрам, выходной сигнала датчиков находится в пределах 0…20 мА, при этом колебания выходного сигнала соизмеримы с колебаниями источников питания устройств контроля (десятки мкА), а частота колебаний может составлять доли Герца. Поэтому применение обычных аналоговых усилителей весьма проблематично, вследствие того, что между каскадами усилителя обычно ставятся разделительные конденсаторы, не пропускающие постоянной составляющей сигнала. Кроме того конденсаторы вносят искажение в выходной сигнал.
Выходом из сложившейся ситуации является использование усилителей выполненных по так называемым балансным (балансно-разностным) схемам. Работа данных схем основана на электрическом мосту с симметричными плечами
Электрический мост с симметричными плечами.
Работа моста описывается следующим выражением
Таким образом, если выполняется данное условие, то при изменении напряжения питания ток в нагрузке остается равным нулю.
Схема дифференциального усилителя
Усилитель, выполненный по схеме электрического моста, называется дифференциальным усилителем и предназначен усиления разности между двумя входными сигналами. Простейшая схема дифференциального каскада усиления представлена ниже
Схема дифференциального каскада усиления.
Данная схема реализует электрический мост, плечи которого составляют резисторы R3 = R7 (коллекторные нагрузки транзисторов) и внутренне сопротивление транзисторов VT1 и VT2 совместно с резисторами R4’, R4’’ и R5. В одну из диагоналей моста подключен источник питания Ек, а в другую нагрузка, подключенная к выходным выводам (Вых.1 и Вых.2). Резисторы R1 = R7 и R2 = R8 служат для задания режимов работы транзисторов, а резисторы R4’, R4’’ и R5 для балансировки моста. Нормальная работа схемы обеспечивается симметрией электрического моста, в этом случае при отсутствии входного сигнала со стороны входа (Вх.1 и Вх.2) напряжение на выходе будет равно нулю в независимости от изменения напряжения питания.
Принцип работы дифференциального усилителя
Как говорилось выше, правильная работа дифференциального усилителя возможна при точной симметрии схемы. В этом случае ток покоя в обоих транзисторах и их изменение имеют одинаковое значение, так же как и напряжения на коллекторах транзисторов VT1 и VT2. Таким образом, при воздействии внешних факторов на транзисторы баланс моста не нарушается, а выходное напряжение не изменяется. В случае воздействия входного напряжения на один или оба входа схемы происходит изменение внутреннего сопротивления одного или обоих транзисторов и происходит разбалансировка моста и изменение выходного напряжения.
В реальных схемах достаточно трудно обеспечить абсолютную симметрию схемы, поэтому для регулировки токов покоя транзисторов используются резисторы R4’ и R4’’, которые иногда объединяют в общий переменный или подстроечный резистор, сопротивление которого составляет
Дифференциальные каскады усиления могут работать как с симметричными, так и с несимметричными входами и выходами. Несимметричным вход называется, в случае если входной сигнал поступает на один из входов (Вх.1 или Вх.2) и общим выводом, а симметричный вход – сигнал поступает между входными выводами. В случае с выходом происходит аналогичное именование: несимметричный выход – один из выходов (Вых.1 или Вых.2) и общий вывод, симметричный выход – между выходными выводами Вых.1 и Вых.2.
Несимметричные дифференциальные каскады обычно используются для перехода от несимметричных каскадов к симметричным каскадам и наоборот.
Основные параметры дифференциальных усилителей
Для дальнейшего повествования необходимо ввести такие понятия как дифференциальные и синфазные сигналы, которые действуют в дифференциальном усилителе.
Дифференциальные сигналы называют сигналы одинаковой амплитуды, но противоположные по фазе, присутствующие на входах дифференциального усилителя независимо от точки заземления усилителя.
Синфазные сигналы – это сигналы, имеющие одинаковую амплитуду и фазу одновременно присутствующие на обоих входах дифференциального усилителя.
Объяснить значение данных сигналов достаточно просто, как указывалось выше, дифференциальный усилитель предназначен для усиления разности между сигналами на его входах. Таким образом, если одновременно на входы усилителя пришли сигналы с разным уровнем напряжения, то это дифференциальные сигналы, а если на входы пришли в один момент времени одинаковые по уровню напряжения сигналы то это синфазные сигналы. Дифференциальные сигналы приходят на вход усилителя, если использовать симметричный вход или несимметричные входа для разных сигналов в схемах сравнения. Синфазными сигналами являются, например, сигнал помехи или тепловые токи, действующие на входы усилителя одновременно с одинаковым уровнем напряжения.
Таким образом, сигналы на входах дифференциального усилителя поступают в виде суммы дифференциального и синфазного сигналов
Следовательно, входной уровень дифференциального сигнала будет равен
а коэффициент усиления дифференциального сигнала будет равен
Аналогично с синфазным сигналом. Входной уровень синфазного сигнала
а коэффициент усиления синфазного сигнала будет равен
Одним из основных параметров характеризующих качество дифференциального усилителя является коэффициент ослабления синфазного сигнала (КОСС)
или же в логарифмической форме
Улучшение параметров дифференциального усилителя
Улучшение параметров дифференциального усилителя, прежде всего, связано с увеличением коэффициента ослабления синфазного сигнала (КОСС). Наиболее простой способ это увеличение сопротивления эмиттерного резистора (R5 на схеме). Но это не всегда возможно, так как для поддержания заданного режима работы транзисторов необходимо увеличивать напряжение питания, и поэтому сопротивление данного резистора редко удается увеличить выше 3…6 кОм. Существует более качественный способ увеличения КОСС – применение источников тока. Одна из возможных схем дифференциального усилителя с транзисторным источником тока представлена ниже
Дифференциальный усилитель со стабилизатором тока в цепи эмиттера.
Улучшение работы дифференциального каскада со стабилизатором тока объясняется следующим образом. Стабилизатор тока в цепи эмиттера дифференциального каскада не даёт изменить суммарный ток транзисторов VT1 и VT2, поэтому входные сигналы, изменяя внутренне сопротивления данных транзисторов, как бы перераспределяют его между транзисторами. Следовательно, синфазные сигналы не изменяют коллекторный ток транзисторов, и выходное напряжение также не изменяется. Дифференциальные сигналы, пришедшие на входы каскада, как бы перераспределяют ток заданный стабилизатором тока, тем самым изменяя выходное напряжение. Например, на выводе Вх.1 напряжение больше, чем на выводе Вх.2, и поэтому ток транзистора VT1 увеличится за счёт тока транзистора VT2, изменяя выходное напряжение.
Расчёт дифференциального каскада усиления
Необходимо рассчитать дифференциальный усилитель со следующими параметрами: изменение входного сигнала ∆UBX = 10 мВ, сопротивление источника сигнала RГ = 1 кОм, изменение выходного напряжения ∆UBbIX = 5 B.
Примем Rb2=R2=R8 = 10 кОм
где rCE и rBE – внутренние коллекторно-эмиттерное и базо-эмиттерное сопротивления транзистора
где Uγ – потенциал Эрли, который имеет следующие значения для n-p-n-транзисторов – 80…200 В, для p-n-p-транзисторов 40…150 В
UТ – тепловой потенциал, равный 26 мВ для комнатной температуры
Таким образом, выходное дифференциальное сопротивление источника тока составит
Коэффициент усиления дифференциального сигнала
где RВХ – входное сопротивление дифференциального усилителя
где R11 – эквивалентное входное сопротивление
Rb – эквивалентное базовое сопротивление
а коэффициент дифференциального усиления составит
Коэффициент усиления синфазного сигнала
Коэффициент ослабления синфазного сигнала
КОССФ = 55803 раза или 95 дБ, что является достаточно неплохим результатом, так как в случае применения вместо стабилизатора тока обычного резистора порядка нескольких сотен Ом КОССФ составил бы 50…60 дБ, что является недостаточным значениемдля современного уровня развития электронных устройств.
Вместо заключения
Закончить статью о дифференциальных усилителях невозможно без рассказа о тех сферах, где они применяются. Как уже понятно из названия, прежде всего это применение в качестве усилителя с большим коэффициентом усиления. Также широко применяются в тех сферах, где обычные усилители неэффективны из-за большого уровня помех. Кроме этого на основе дифференциальных усилителей построены операционные усилители различного назначения, которые имеют коэффициент усиления от 100 тыс. нескольких миллионов, а входное сопротивление составляет порядка нескольких ГИГАОМ. Также дифференциальные усилители применяют прежде всего в схемах усилителей постоянного тока, для которых они и были разработаны в первую очередь, а также в схемах сравнения и так далее.
Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.
Зачем и как использовать дифференциальную передачу сигналов
Рассмотрим важные характеристики, преимущества и применения дифференциальной передачи сигналов, а также правильные методы разводки дифференциальных сигналов.
Основы: несимметричная и дифференциальная передачи сигналов
Во-первых, нам нужно изучить некоторые основы того, что означает несимметричная передача сигналов, прежде чем мы сможем перейти к дифференциальной передаче сигналов и ее характеристикам.
Несимметричная передача сигналов
Несимметричная передача сигналов – это простой и распространенный способ передачи электрического сигнала от отправителя к приемнику. Электрический сигнал передается с помощью напряжения (часто с помощью изменяющегося напряжения), которое измеряется относительно фиксированного потенциала, обычно узел 0 В, называемый «землей».
Один проводник переносит сигнал, и один проводник переносит общий опорный потенциал. Ток, связанный с сигналом, поступает от отправителя к приемнику и возвращается к источнику питания через соединение земли. Если передается несколько сигналов, схема потребует по одному проводнику для каждого сигнала плюс одно общее соединение земли; таким образом, например, 16 сигналов могут быть переданы с помощью 17 проводников.
Топология несимметричной передачи сигналов
Дифференциальная передача сигналов
Дифференциальная передача сигналов, являющаяся менее распространенной по сравнению с несимметричной передачей, использует два двухтактных сигнала напряжения для передачи одного информационного сигнала. Таким образом, один информационный сигнал требует пары проводников; первый переносит сигнал, а второй переносит инвертированный сигнал.
Обобщенные временные диаграммы несимметричной передачи сигналов и дифференциальной передачи сигналов
Приемник извлекает информацию, обнаруживая разность потенциалов между инвертированным и неинвертированным сигналами. Два сигнала напряжения «симметричны», что означает, что они имеют равную амплитуду и противоположную полярность относительно синфазного напряжения. Обратные токи, связанные с этими напряжениями, также сбалансированы и, таким образом, компенсируют друг друга; по этой причине можно сказать, что дифференциальные сигналы имеют (в идеале) нулевой ток через соединение земли.
При дифференциальной передаче сигналов отправитель и получатель необязательно должны иметь общую опорную точку земли. Однако использование дифференциальной передачи не означает, что различия потенциалов земли у отправителя и получателя не влияют на работу схемы.
Если передается несколько сигналов, то для каждого сигнала требуется два проводника, и часто необходимо или, по крайней мере, полезно включить соединение земли, даже если все сигналы являются дифференциальными. Так, например, для передачи 16 сигналов потребуется 33 проводника (для несимметричной передачи было необходимо 17). Это демонстрирует очевидный недостаток дифференциальной передачи сигналов.
Топология дифференциальной передачи сигналов
Преимущества дифференциальной передачи сигналов
Однако существуют важные преимущества дифференциальной передачи сигналов, которые могут более чем компенсировать увеличение количества проводников.
Нет обратного тока
Поскольку у нас (в идеале) нет обратного тока, опорная земля становится менее важной. Потенциалы земли у отправителя и получателя могут даже различаться или изменяться в пределах допустимого диапазона. Тем не менее, вы должны быть осторожны, потому что дифференциальная передача сигналов со связью по постоянному току (например, USB, RS-485, CAN) обычно требует общего потенциала земли, чтобы сигналы оставались в пределах максимально и минимально допустимого синфазного напряжения.
Устойчивость к внешним электромагнитным помехам и перекрестным помехам
Если электромагнитные помехи (ЭМП) или перекрестные помехи (т.е. электромагнитные помехи, создаваемые соседними сигналами) вводятся извне относительно дифференциальных проводников, то они равномерно добавляются к инвертированному и неинвертированному сигналам. Приемник реагирует на разность напряжений между двумя сигналами, а не на несимметричное (т.е. относительно земли) напряжение, и, таким образом, схема приемника значительно уменьшит амплитуду внешних и перекрестных помех.
Вот почему дифференциальная передача сигналов менее чувствительна к внешним электромагнитным помехам, перекрестным помехам или любым другим шумам, которые добавляются к обоим сигналам дифференциальной пары.
Уменьшение исходящих электромагнитных помех и перекрестных помех
Быстрые переходы, такие как нарастающий и спадающий фронты цифровых сигналов, могут генерировать значительные количества электромагнитных помех. И несимметричная передача сигналов, и дифференциальная передача сигналов генерируют электромагнитные помехи, но два сигнала в дифференциальной паре будут создавать электромагнитные поля, которые (в идеале) равны по амплитуде, но противоположны по полярности. Это в сочетании с технологиями, которые сохраняют маленькое расстояние между этими двумя проводниками (например, использование кабеля с витой парой), гарантирует, что излучения от этих двух проводников будут в значительной степени компенсировать друг друга.
Работа с низким напряжением
Несимметричные сигналы должны поддерживать относительно высокое напряжение для обеспечения достаточного отношения сигнал/шум (С/Ш, SNR). Наиболее распространенными напряжениями несимметричных интерфейсов являются 3,3 В и 5 В. Благодаря своей повышенной устойчивости к шуму дифференциальные сигналы могут использовать более низкие напряжения, поддерживая соответствующее отношение сигнал/шум. Кроме того, отношение сигнал/шум автоматически увеличивается в два раза по сравнению с эквивалентной несимметричной реализацией, поскольку динамический диапазон в дифференциальном приемнике в два раза выше динамического диапазона каждого сигнала в дифференциальной паре.
Возможность успешно передавать данные с использованием более низких напряжений сигналов имеет несколько важных преимуществ:
Высокое или низкое логическое состояние и точная синхронизация
Вы когда-нибудь задумывались над тем, как именно мы решаем, находится ли сигнал в состоянии высокого или низкого логического уровня? В несимметричных системах мы должны учитывать напряжение питания, пороговые характеристики схемы приемника и, возможно, значение опорного напряжения. И, конечно же, существуют вариации и допуски, которые вызывают дополнительную неопределенность в вопросе о высоком или низком логическом уровне.
В дифференциальных сигналах определение логического состояния является более простым. Если напряжение неинвертированного сигнала выше напряжения инвертированного сигнала, то у вас высокий логический уровень. Если неинвертированное напряжение ниже инвертированного напряжения, то у вас низкий логический уровень. Переход между этими двумя состояниями – это точка, в которой пересекаются неинвертированный и инвертированный сигналы, т.е. точка пересечения.
Это одна из причин, из-за которой важно согласовывать длины проводов или трасс, передающих дифференциальные сигналы. Для максимальной точности синхронизации необходимо, чтобы точка пересечения точно соответствовала логическому переходу; но когда два проводника в паре не равны по длине, разница в задержке распространения приведет к смещению точки пересечения.
Применения
В настоящее время существует множество стандартов интерфейсов, в которых используются дифференциальные сигналы. К ним относятся следующие:
Основные технологии разводки дифференциальных проводников на печатных платах
Наконец, давайте рассмотрим основы того, как дифференциальные проводники разводятся на печатных платах. Разводка дифференциальных сигналов может быть немного сложной, но есть некоторые основные правила, которые делают процесс более простым.
Длина и согласование длин – сохраняйте их равными!
Дифференциальные сигналы (в идеале) равны по амплитуде и противоположны по полярности. Таким образом, в идеальном случае через землю не будет протекать никакой обратный ток. Это отсутствие обратного тока – хорошо, поэтому мы хотим сохранить всё как можно более идеальным, и это означает, что нам нужны одинаковые длины двух проводников в дифференциальной паре.
Чем выше время нарастания/спада вашего сигнала (не путать с частотой сигнала), тем больше вы должны следить за тем, чтобы проводники имели одинаковую длину. Ваша программа разводки печатных плат может включать в себя функцию, которая поможет вам точно отрегулировать длину проводников для дифференциальных пар. Если вам трудно достичь равной длины, то можете использовать технику «серпантина».
Пример серпантина проводников
Ширина и интервал между проводниками – сохраняйте их постоянными!
Чем ближе дифференциальные проводники друг к другу, тем лучше будет связность сигналов. Сгенерированные электромагнитные помехи будут более эффективно компенсироваться, а принимаемые электромагнитные помехи будут более равномерно накладываться на оба сигнала. Поэтому старайтесь разводить проводники ближе друг к другу.
Вы должны разводить проводники дифференциальной пары как можно дальше от соседних сигналов, чтобы избежать помех. Ширина и расстояние между вашими проводниками должны выбираться в соответствии с целевым импедансом и должны оставаться постоянными по всей длине проводников. Поэтому, если это возможно, эти проводники должны оставаться параллельными, пока они проходят по печатной плате.
Импеданс – сведите изменения к минимуму!
Одной из наиболее важных вещей, которые необходимо сделать при проектировании печатной платы с дифференциальными сигналами, является выяснение целевого импеданса для вашего приложения, а затем разводка в соответствии с ним ваших дифференциальных пар. Кроме того, сохраняйте изменения импеданса минимальными, насколько возможно.
Импеданс вашей дифференциальной линии зависит от таких факторов, как ширина проводника, связь между проводниками, толщина меди, материал и слои печатной платы. Рассмотрите каждый из них, чтобы избежать чего-либо, что изменит импеданс вашей дифференциальной пары.
Не разводите высокоскоростные сигналы через разрывы между медными областями на слое металлизации, так как это также влияет на импеданс. Старайтесь избегать разрывов на слоях земли.
Рекомендации к компоновке – прочитайте, проанализируйте и обдумайте их!
И последнее, но не менее важное: есть одна очень важная вещь, которую вы должны выполнить при разводке дифференциальных проводников: найдите техническое описание и/или примечания к применению микросхемы, которая отправляет или принимает дифференциальный сигнал, прочитайте рекомендации по компоновке и проанализируйте их. Таким образом, вы сможете реализовать наилучшую возможную компоновку платы в рамках ограничений конкретного проекта.
Заключение
Дифференциальная передача сигналов позволяет передавать информацию с более низкими напряжениями, хорошим отношением сигнал/шум, улучшенной помехоустойчивостью к шуму и с более высокими скоростями передачи данных. С другой стороны, увеличивается количество проводников, и система будет нуждаться в специализированных передатчиках и приемниках вместо стандартных цифровых микросхем.
В настоящее время дифференциальные сигналы являются частью многих стандартов, в том числе LVDS, USB, CAN, RS-485 и Ethernet, и поэтому мы должны быть знакомы с этой технологией. Если вы разрабатываете печатную плату с дифференциальными сигналами, не забудьте ознакомиться с соответствующими техническими описаниями и примечаниями к применению и, если необходимо, снова прочитать эту статью!