Co to jest sygnał różnicowy?

Co to jest sygnał różnicowy?

Sygnalizacja różnicowa to metoda stosowana w branży PCB do elektronicznego przesyłania informacji za pomocą dwóch komplementarnych sygnałów elektrycznych. Technika ta polega na wysyłaniu tego samego sygnału jako pary sygnałów, z których każdy wykorzystuje własny przewód, zazwyczaj w skręconym przewodniku parowym. Dwa sygnały są całkowicie komplementarne, przy czym jeden przenosi sygnał, a drugi sygnał odwrócony.

W przeciwieństwie do sygnalizacji single-ended, która opiera się na wspólnym odniesieniu do masy, sygnalizacja różnicowa nie wymaga wspólnej masy między nadawcą a odbiornikiem. Zamiast tego każdy sygnał w systemie sygnalizacji różnicowej wymaga dwóch przewodników. Odbiornik wydobywa sygnał, wykrywając różnicę między sygnałami odwróconymi i nieodwróconymi, wykorzystując tę różnicę do określenia przesyłanych informacji.

Sygnalizacja różnicowa oferuje kilka zalet w porównaniu z sygnalizacją single-ended. Zapewnia lepszą odporność na zakłócenia, zmniejszone zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i zwiększoną integralność sygnału. Wykorzystując dwa komplementarne sygnały, sygnalizacja różnicowa eliminuje szumy współbieżne, które wpływają na oba sygnały w ten sam sposób. Ta zdolność tłumienia szumów sprawia, że sygnalizacja różnicowa jest szczególnie skuteczna w środowiskach o wysokim poziomie zakłóceń elektromagnetycznych.

Aby zapewnić optymalną wydajność, podczas wdrażania sygnalizacji różnicowej kluczowe znaczenie ma staranne projektowanie układu PCB. Ścieżki przenoszące komplementarne sygnały powinny być prowadzone blisko siebie, aby zachować integralność sygnału i zminimalizować wpływ zakłóceń elektromagnetycznych. Sygnalizacja różnicowa jest powszechnie stosowana w systemach komunikacji o dużej szybkości, takich jak te stosowane w projektach PCB do transmisji danych, Ethernet, USB, HDMI i innych interfejsach.