Wat is differentiële signalering?
Differentiële signalering is een techniek voor elektronisch verzenden van informatie met behulp van twee verschillende signalen. Ter vergelijking: signalering met één einde maakt gebruik van slechts één signaal. Differentiële signalering is effectief voor zowel analoge signalering als digitale signalering. Sommige geluidssystemen gebruiken nog steeds analoge systemen, maar de meeste communicatieprotocollen, zoals Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 en RS-485, gebruiken digitale signalering.
De ontvanger hermaakt het oorspronkelijke signaal door het verschil in spanning tussen de twee verzonden signalen te lezen. Met deze techniek kan de ontvanger de absolute spanning van de signalen negeren, die aanzienlijk kunnen variëren als ze reizen tussen zender en ontvanger. Daarom is differentiële signalering een veel betrouwbaardere methode voor elektronisch verzenden van informatie dan signalering met één einde.
Differentiaalsignalering heeft tweemaal de weerstand tegen ruis als signalering met één einde. Dit is een voordeel met elektronische apparaten met een laag spanningH als mobiele en draagbare telefoons. Deze apparaten blijven trend naar lagere spanningsbenodigdheden om ongewenste straling te verminderen en stroom te besparen.
Het hoge logische niveau in een digitaal systeem met één einde is de voedingsspanning (VS). Het lage logische niveau in dit systeem is de grondspanning of 0 volt (v). Het verschil tussen deze twee spanningsniveaus is daarom versus - 0 V = VS . De spanningen in een paar differentiële signalen hebben dezelfde grootte maar tegengestelde polariteit, dus de spanningen zijn +VS en –VS. Dit betekent dat het verschil in spanning tussen de twee signalen (+VS) - (–vs) = 2vs is, waardoor de ruisimmuniteit van het signaal wordt verdubbeld.
Signalen met één einde zoals RS-232 hebben het voordeel dat ze slechts één draad nodig hebben. Een spanning van ten minste 12 volt geeft een signaal aan en een spanning van minder dan drie volt duidt op een gebrek aan signaal. Dit biedt enige geluidsimmuniteit voor een zingLE-end signaal omdat natuurlijke elektriciteitsbronnen zelden drie volt produceren.
Het primaire nadeel van een signaal met één einde is dat het niet met hoge snelheid kan functioneren. Inductantie en capaciteit zijn elektrische effecten die de neiging hebben om hoogfrequente signalen te annuleren, waardoor de snelheid van een signaal met één einde wordt beperkt. Dit type signaal vereist ook hogere spanningsniveaus om een hoog foutenpercentage tijdens de transmissie te voorkomen.
Computers gebruiken in het algemeen differentiële signalering om de effecten van elektromagnetische interferentie te minimaliseren. Deze apparaten gebruiken directe stroom, die geen interferentie kunnen uiten. De laagspanningssignaallijn van een computer en de hoogspanningsvoedingslijn delen vaak dezelfde grond. Hierdoor kan de stroomlijn een significante spanning in de signaallijn induceren, wat interferentie veroorzaakt.