Qu'est-ce que la signalisation différentielle?

La signalisation différentielle est une technique de transmission électronique d'informations utilisant deux signaux différents. En comparaison, la signalisation asymétrique utilise un seul signal. La signalisation différentielle est efficace à la fois pour la signalisation analogique et la signalisation numérique. Certains systèmes sonores utilisent encore des systèmes analogiques, mais la plupart des protocoles de communication, tels qu'Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 et RS-485, utilisent la signalisation numérique.

Le récepteur réassemble le signal original en lisant la différence de tension entre les deux signaux transmis. Cette technique permet au récepteur d’ignorer la tension absolue des signaux, qui peuvent varier considérablement lorsqu’ils se déplacent entre l’émetteur et le récepteur. Par conséquent, la signalisation différentielle est une méthode beaucoup plus fiable de transmission électronique d'informations que la signalisation asymétrique.

La signalisation différentielle a deux fois plus de résistance au bruit que la signalisation asymétrique. Ceci est un avantage avec les appareils électroniques à basse tension tels que les téléphones mobiles et portables. Ces dispositifs continuent de tendre vers des sources de tension inférieures pour réduire les rayonnements non désirés et économiser de l'énergie.

Le niveau logique haut dans un système numérique asymétrique est la tension d'alimentation (Vs). Le niveau logique bas dans ce système est la tension à la terre, ou 0 volt (V). La différence entre ces deux niveaux de tension est donc Vs - 0 V = Vs. Les tensions dans une paire de signaux différentiels ont la même amplitude mais la polarité est opposée, les tensions sont donc + Vs et –V. Cela signifie que la différence de tension entre les deux signaux est (+ Vs) - (–Vs) = 2Vs , doublant ainsi l'immunité au bruit du signal.

Les signaux asymétriques tels que RS-232 ont l'avantage de ne nécessiter qu'un seul fil. Une tension d'au moins 12 volts indique un signal et une tension inférieure à trois volts indique un manque de signal. Cela confère une certaine immunité au bruit pour un signal asymétrique, car les sources d’électricité naturelles produisent rarement trois volts.

Le principal inconvénient d'un signal asymétrique est qu'il ne peut pas fonctionner à grande vitesse. L'inductance et la capacité sont des effets électriques qui ont tendance à annuler les signaux haute fréquence, limitant ainsi la vitesse d'un signal asymétrique. Ce type de signal nécessite également des niveaux de tension plus élevés pour éviter un taux d'erreur élevé pendant la transmission.

Les ordinateurs utilisent généralement la signalisation différentielle pour minimiser les effets des interférences électromagnétiques. Ces appareils utilisent du courant continu, ce qui ne peut pas filtrer les interférences. Les lignes de signal basse tension et d'alimentation haute tension d'un ordinateur partagent souvent la même terre. Cela peut amener la ligne électrique à induire une tension significative dans la ligne de signal, provoquant des interférences.