什麼是差分信號它是如何定義的-電子發燒友網

2020-12-11 電子發燒友

什麼是差分信號它是如何定義的

發表於 2019-05-24 14:40:54

一個差分信號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。從嚴格意義上來講，所有電壓信號都是差分的，因為一個電壓只能是相對於另一個電壓而言的。在某些系統裡，系統'地'被用作電壓基準點。當'地'當作電壓測量基準時，這種信號規劃被稱之為單端的。我們使用該術語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。

另一方面，一個差分信號作用在兩個導體上。信號值是兩個導體間的電壓差。儘管不是非常必要，這兩個電壓的平均值還是會經常保持一致。我們用一個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人，當一個人被蹺上去的時候，另一個人被蹺下來了 - 但是他們的平均位置是不變的。繼續蹺蹺板的類推，正值可以表示左邊的人比右邊的人高，而負值表示右邊的人比左邊的人高。0 表示兩個人都是同一水平。
 

圖1 用蹺蹺板表示的差分信號

應用到電學上，這兩個蹺蹺板用一對標識為V+和V-的導線來表示。當V+>V-時，信號定義成正極信號


 

圖2 差分信號波形和單端等價
 

圖2 差分對圍繞擺動的平均電壓設置成 2.5V。當該對的每個信號都限制成 0-5V 振幅時，偏移該差分對會提供一個信號擺動的最大範圍。當用單一 5V 電源操作時，經常就會出現這種情況。

當不採用單端信號而採取差分信號方案時，我們用一對導線來替代單根導線，增加了任何相關接口電路的複雜性。那麼差分信號提供了什麼樣的有形益處，才能證明複雜性和成本的增加是值得的呢？

差分信號的第一個好處是，因為你在控制'基準'電壓，所以能夠很容易地識別小信號。在一個地做基準，單端信號方案的系統裡，測量信號的精確值依賴系統內'地'的一致性。信號源和信號接收器距離越遠，他們局部地的電壓值之間有差異的可能性就越大。從差分信號恢復的信號值在很大程度上與'地'的精確值無關，而在某一範圍內。

差分信號的第二個主要好處是，它對外部電磁幹擾（EMI）是高度免疫的。一個幹擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端。既然電壓差異決定信號值，這樣將忽視在兩個導體上出現的任何同樣幹擾。除了對幹擾不大靈敏外，差分信號比單端信號生成的 EMI 還要少。

差分信號提供的第三個好處是，在一個單電源系統，能夠從容精確地處理'雙極'信號。為了處理單端，單電源系統的雙極信號，我們必須在地和電源幹線之間某任意電壓處（通常是中點）建立一個虛地。用高於虛地的電壓來表示正極信號，低於虛地的電壓來表示負極信號。接下來，必須把虛地正確地分布到整個系統裡。而對於差分信號，不需要這樣一個虛地，這就使我們處理和傳播雙極信號有一個高*真度，而無須依賴虛地的穩定性。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 如何區分差分信號與單端信號
    如何區分差分信號與單端信號 電子工程專輯 發表於 2020-12-11 15:04:37 單端信號 單端信號是相對於差分信號而言的，單端輸入指信號有一個參考端和一個信號端構成
  • 什麼叫差分信號?詳解差分信號
    當'地'當作電壓測量基準時，這種信號規劃被稱之為單端的。我們使用該術語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。另一方面，一個差分信號作用在兩個導體上。信號值是兩個導體間的電壓差。儘管不是非常必要，這兩個電壓的平均值還是會經常保持一致。我們用一個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人，當一個人被蹺上去的時候，另一個人被蹺下來了 - 但是他們的平均位置是不變的。
  • 單端、差分信號有何不同_單端信號和差分信號區別
    本文為大家詳細介紹單端信號和差分信號區別。 差分信號介紹 差分傳輸是一種信號傳輸的技術，區別於傳統的一根信號線一根地線的做法，差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號，這兩個信號的振幅相等，相位相差180度，極性相反。在這兩根線上傳輸的信號就是差分信號。
  • 基於FPGA IP核的線性調頻信號脈衝壓縮-電子發燒友網
    匹配濾波係數只與發射信號有關，預先可知，一般預先算好。 　　1.2 線性調頻信號的脈衝壓縮 　　一般在時寬帶寬積BT>30時，可以近似認為線性調頻信號具有矩形振幅頻譜，因此其匹配濾波器也應該具有矩形帶通振幅特性。線性調頻信號的匹配濾波器的近似頻率特性可描述為：
  • 長尾式差分放大電路分析
    長尾式差分放大電路分析長尾式電路：如圖所示為典型的差分放大電路，由於Re接負載電源-VEE，拖一個尾巴，故稱為長尾式電路。利用發射極電阻Re對共模信號的抑制：利用Re對共模信號的負反饋作用，Re阻值愈大，負反饋作用愈強，集電極電位的變化愈小，差分放大電路對共模信號的抑制能力愈強。
  • 差分信號全面詳解!
    當V+>V-時，信號定義成正極信號，當V+圖2 差分信號波形和單端等價圖2 差分對圍繞擺動的平均電壓設置成 2.5V。差分信號的第一個好處是，因為你在控制'基準'電壓，所以能夠很容易地識別小信號。在一個地做基準，單端信號方案的系統裡，測量信號的精確值依賴系統內'地'的一致性。信號源和信號接收器距離越遠，他們局部地的電壓值之間有差異的可能性就越大。從差分信號恢復的信號值在很大程度上與'地'的精確值無關，而在某一範圍內。差分信號的第二個主要好處是，它對外部電磁幹擾（EMI）是高度免疫的。
  • 差分信號詳解
    差分信號在高速電路設計中的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往都要採用差分結構設計，什麼另它這麼倍受青睞呢？
  • pcb layout初學者如何理解差分信號
    在高速PCB設計中,工程師經常會碰到誤觸發、阻尼振蕩、過衝、欠衝、串擾等信號完整性問題。本文將探討它們的形成原因、計算方法以及如何採用Allegro中的IBIS仿真方法解決這些問題。1信號完整性定義信號完整性(Signal Integrity,簡稱SI)指的是信號線上的信號質量。信號完整性差不是由單一因素造成的,而是由板級設計中多種因素共同引起的。破壞信號完整性的原因包括反射、振鈴、地彈、串擾等。
  • 詳解差分信號
    這樣當我討論（下面）這些優點時，就可以解釋這些相關的規則是如何來支持這些優點的。　　大部分時候（也有例外）差分信號也是高速信號。這樣，高速設計規則通常也是適用的，尤其是關於設計走線使之看起來像是傳輸線的情況 。這意味著我們必須仔細地進行設計和布線，如此，走線的特徵阻抗在沿線才能保持不變。
  • 詳解常見差分信號PCB布局的三大誤區
    誤區一 　　認為差分信號不需要地平面作為回流路徑，或者認為差分走線彼此為對方提供回流途徑。當地平面發生不連續的時候，無參考平面的區域，差分走線之間的耦合才會提供主要的回流通路。儘管參考平面的不連續對差分走線的影響沒有對普通的單端走線來的嚴重，但還是會降低差分信號的質量，增加EMI，要儘量避免。也有些設計人員認為，可以去掉差分走線下方的參考平面，以抑制差分傳輸中的部分共模信號，但從理論上看這種做法是不可取的，阻抗如何控制？
  • 工業機器人如何定義,它的特點是什麼
    打開APP 工業機器人如何定義，它的特點是什麼 金石興機器人學院 發表於 2019-11-19 09:27:12 工業機器人的定義是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，能夠依靠自身動力和通過邏輯編程的控制能力來實現所需的不同功能的一種機器。它能夠按照人類的指揮進行動作，也可以按照預先編寫好並輸入至機器人中的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
  • 差分信號回流路徑的全波電磁場解析
    1、差分信號簡介當驅動器在傳輸線上驅動一路信號時，在信號線和返迴路徑之間會存在一個信號電壓，通常稱為單端傳輸線信號。當兩路驅動器驅動一個差分對時，除了各自 的單端信號外，這兩路信號線之間還存在著一個電壓差，稱為差分信號。
  • 搞懂差分信號和單端信號,就差在看這張圖!
    當V+>V-時，信號定義成正極信號，當V+<V-時，信號定義成負極信號。 圖2 差分對圍繞擺動的平均電壓設置成 2.5V。當該對的每個信號都限制成 0-5V 振幅時，偏移該差分對會提供一個信號擺動的最大範圍。當用單一 5V 電源操作時，經常就會出現這種情況。
  • mipi是什麼接口_mipi接口定義詳解
    對於200mV、最大共模失配（common-modemismatch）5mV的高速MIPI差分信號，開關路徑之間的關斷隔離應該為-30dBm或更好。 　　2.差分延遲差：差分對內部信號間的延遲差（skew）（差分對內延遲差）和時鐘與數據通道差分交叉點之間的延遲差（通道間延遲差）必需降至50ps或更小。對於這些參數，這類開關的業界同類最佳延遲差性能目前在20ps到30ps之間。
  • 單端、差分、差模、共模信號的愛恨情仇
    老鐵們記得咋們接觸到單端信號和差分信號是在什麼地方嗎？沒錯，就是在模電中，我想大家對這兩個概念有些模糊，今天給大家細細的講講，特別適用於工程項目中。差分放大電路這是雙端輸入、雙端輸出的差分放大電路，什麼叫雙端、單端我想大家應該是知道的。今天我們講的內容一般是基於此的。
  • 差分阻抗-什麼是差分
    令事情變得更困難的是，它說：「……因為兩根走線之間的耦合可以降低有效阻抗，使用50Ω的設計規則來得到一個大約80Ω的差分阻抗！」這的確讓人感到困惑！ 這篇文章向你展示什麼是差分阻抗。除此之外，還討論了為什麼是這樣，並且向你展示如何正確地計算它。
  • 信號完整性理論之差分訊號
    什麼是傳輸線，什麼是信號完整性分析，為什麼傳輸線要測試差分訊號，經常有人問小編這個問題，今天我們就逐項解惑。
  • 差分放大器的輸入阻抗計算
    （3）三類輸入信號——共模、差模、任意輸入 共模輸入信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相同的信號，即ui1=ui2，uo=0; 差模輸入信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相反的信號，即ui1=-ui2，uo=ΔVc1-ΔVc2 差分放大電路僅對差模信號具有放大能力，對共模信號不予放大。
  • 差分處理方法詳解與信號分析
    一、什麼是差分信號      差分傳輸是一種信號傳輸的技術，區別於傳統的一根信號線一根地線的做法，差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號，這兩個信號的振幅相等，相位相差180度，極性相反在這兩根線上傳輸的信號就是差分信號。
  • ATA3080功率放大器差分和單端輸出的差異是什麼
    打開APP ATA3080功率放大器差分和單端輸出的差異是什麼 Agitek電子 發表於 2020-12-08 11:11:32