Was ist ein Differenzialsignal?
Ein Differenzsignal bezeichnet in der Leiterplattenindustrie eine Methode zur Übertragung von Informationen oder Daten unter Verwendung zweier Spannungssignale. Diese Signale werden als Paar bezeichnet und sind dadurch gekennzeichnet, dass sie die gleiche Größe, aber entgegengesetzte Polarität haben. Der Zweck der Verwendung eines Differenzsignals besteht darin, ein Informationssignal zu erzeugen, indem man die Differenz zwischen den Spannungen der beiden Spannungsleitungen nimmt.
Bei der differentiellen Signalisierung werden zwei Leiterbahnen nebeneinander verlegt, wobei jede Leiterbahn eines der Spannungssignale führt. Diese Leiterbahnen werden in der Regel auf einer Leiterplatte verlegt und sind so konzipiert, dass Störungen oder Rauschen, die die Signale beeinflussen könnten, minimiert werden. Die Signale werden von einem Differenzleitungsempfänger gelesen, der den Signalpegel anhand der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Signalen bestimmt.
Die Differenzialsignalisierung hat die Fähigkeit, Gleichtaktrauschen zu unterdrücken. Gleichtaktrauschen bezieht sich auf Rauschen, das beide Signale gleichermaßen beeinflusst. Durch die Differenz zwischen den beiden Signalen kann jegliches Rauschen, das in beiden Signalen vorhanden ist, ausgelöscht werden, was zu einem saubereren und zuverlässigeren Signal führt.
Differenzielle Signalübertragung wird häufig in digitalen Hochgeschwindigkeitsprotokollen wie USB, Ethernet und DDR-Takt- und Datenleitungen verwendet. Sie bietet Vorteile wie eine verbesserte Störfestigkeit und die Möglichkeit, binäre Informationen oder mehrere Bits gleichzeitig zu übertragen. Bei der Entwicklung von Leiterplatten mit differentieller Signalübertragung müssen jedoch potenzielle Probleme wie Übersprechen und Rauschstörungen berücksichtigt werden.
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