什么是差分信號 差分信號與單端信號的區(qū)別

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(gè)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?/p>

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(gè)方面：

抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)閮筛罘肿呔€之間的耦合很好，當(dāng)外界存在噪聲干擾時(shí)，幾乎是同時(shí)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(shí)序定位精確，由于差分信號的開關(guān)變化是位于兩個(gè)信號的交點(diǎn)，而不像普通單端信號依靠高低兩個(gè)閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時(shí)序上的誤差，同時(shí)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(gè)線傳輸?shù)男盘?，一根線沒參考點(diǎn)怎么會有信號呢？參考點(diǎn)就是地啊。也就是說，單端信號是在一跟導(dǎo)線上傳輸?shù)呐c地之間的電平差。那么當(dāng)你把信號從A點(diǎn)傳遞到B點(diǎn)的時(shí)候，有一個(gè)前提就是A點(diǎn)和B點(diǎn)的地電勢應(yīng)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(dāng)你把信號從A點(diǎn)傳遞到B點(diǎn)的時(shí)候，A點(diǎn)和B點(diǎn)的地電勢可以一樣也可以不一樣，但是A點(diǎn)和B點(diǎn)的地電勢差有一個(gè)范圍，超過這個(gè)范圍就會出問題了。

一個(gè)差分信號是用一個(gè)數(shù)值來表示兩個(gè)物理量之間的差異。從嚴(yán)格意義上來講，所有電壓信號都是差分的，因?yàn)橐粋€(gè)電壓只能是相對于另一個(gè)電壓而言的。在某些系統(tǒng)里，系統(tǒng)地被用作電壓基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)?shù)禺?dāng)作電壓測量基準(zhǔn)時(shí)，這種信號規(guī)劃被稱之為單端的。我們使用該術(shù)語是因?yàn)樾盘柺怯脝蝹€(gè)導(dǎo)體上的電壓來表示的。

另一方面，一個(gè)差分信號作用在兩個(gè)導(dǎo)體上。信號值是兩個(gè)導(dǎo)體間的電壓差。盡管不是非常必要，這兩個(gè)電壓的平均值還是會經(jīng)常保持一致。我們用一個(gè)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(gè)人，當(dāng)一個(gè)人被蹺上去的時(shí)候，另一個(gè)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(fù)值表示右邊的人比左邊的人高。0 表示兩個(gè)人都是同一水平。這兩個(gè)蹺蹺板用一對標(biāo)識為V+和V-的導(dǎo)線來表示。當(dāng)V+》V-時(shí)，信號定義成正極信號，當(dāng)V+《V-時(shí)，信號定義成負(fù)極信號。

審核編輯：黃飛