Hvad er differentiel signalering?
Differensial signalering er en teknik til elektronisk transmission af information ved hjælp af to forskellige signaler. Til sammenligning bruger signalering med en ende kun et signal. Differentialsignalering er effektiv til både analog signalering og digital signalering. Nogle lydsystemer bruger stadig analoge systemer, men de fleste kommunikationsprotokoller, såsom Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 og RS-485, bruger digital signalering.
Modtageren samler det originale signal igen ved at læse spændingsforskellen mellem de to transmitterede signaler. Denne teknik gør det muligt for modtageren at ignorere signalernes absolutte spænding, som kan variere markant, når de bevæger sig mellem sender og modtager. Derfor er differentiel signalering en meget mere pålidelig metode til elektronisk transmission af information end signalering med en ende.
Differentialsignalering har dobbelt så lang modstand mod støj som en-endet signalering. Dette er en fordel med lavspændingselektroniske enheder som mobiltelefoner og bærbare telefoner. Disse enheder fortsætter med at tendens til lavere spændingsforsyninger for at reducere uønsket stråling og for at spare strøm.
Det høje logikniveau i et enkelt endet digitalt system er forsyningsspændingen (Vs). Det lave logikniveau i dette system er jordspændingen eller 0 volt (V). Forskellen mellem disse to spændingsniveauer er derfor Vs - 0 V = Vs. Spændingerne i et par differentielle signaler har samme størrelse men modsat polaritet, så spændingerne er + Vs og –Vs. Dette betyder, at forskellen i spænding mellem de to signaler er (+ Vs) - (–Vs) = 2Vs , hvilket fordobler signalets støjimmunitet.
Enkelt-endede signaler som RS-232 har fordelen ved kun at kræve en ledning. En spænding på mindst 12 volt indikerer et signal, og en spænding på mindre end tre volt indikerer en mangel på signal. Dette giver en vis støjimmunitet for et signal med en ende, fordi naturlige strømkilder sjældent producerer tre volt.
Den primære ulempe ved et enkelt endet signal er, at det ikke kan fungere med høj hastighed. Induktans og kapacitans er elektriske effekter, der har en tendens til at annullere høyfrekvente signaler og således begrænse hastigheden af et enkelt endet signal. Denne type signal kræver også højere spændingsniveauer for at undgå en høj fejlfrekvens under transmission.
Computere bruger normalt differentiel signalering for at minimere virkningerne af elektromagnetisk interferens. Disse enheder bruger jævnstrøm, som ikke kan udskille interferens. En computers lavspændingssignallinje og højspændingsforsyningsledning deler ofte den samme jord. Dette kan forårsage, at kraftledningen inducerer en betydelig spænding i signalledningen og forårsager interferens.