Wat is een differentieel signaal?

Wat is een differentieel signaal?

Een differentieel signaal, in de context van de PCB-industrie, verwijst naar een methode om informatie of gegevens te verzenden met behulp van twee spanningssignalen. Deze signalen worden een paar genoemd en worden gekenmerkt door een gelijke magnitude maar tegengestelde polariteit. Het doel van het gebruik van een differentieel signaal is om een informatiesignaal te creëren door het verschil te nemen tussen de spanningen van de twee spanningslijnen.

Differentiële signalering omvat het naast elkaar routeren van twee sporen, waarbij elk spoor een van de voltagesignalen draagt. Deze sporen worden doorgaans op een PCB gerouteerd en zijn ontworpen om interferentie of ruis die de signalen kan beïnvloeden te minimaliseren. De signalen worden gelezen door een differentiële lijnontvanger, die het signaalniveau bepaalt op basis van het spanningsverschil tussen de twee signalen.

Differentiële signalering heeft de mogelijkheid om common-mode ruis te onderdrukken. Common-mode ruis verwijst naar ruis die beide signalen in gelijke mate beïnvloedt. Door het verschil tussen de twee signalen te nemen, kan ruis die in beide signalen aanwezig is, worden geëlimineerd, wat resulteert in een schoner en betrouwbaarder signaal.

Differentiële signalering wordt vaak gebruikt in snelle digitale protocollen zoals USB, Ethernet en DDR-klok- en datalijnen. Het biedt voordelen zoals een verbeterde ruisimmuniteit en de mogelijkheid om binaire informatie of meerdere bits tegelijk te verzenden. Het is echter belangrijk om rekening te houden met mogelijke uitdagingen, zoals overspraak en ruisinterferentie, bij het ontwerpen van PCB's met behulp van differentiële signalering.