Co to jest sygnalizacja różnicowa?

Sygnalizacja różnicowa jest techniką przesyłania elektronicznie informacji za pomocą dwóch różnych sygnałów. Dla porównania, jednokierunkowa sygnalizacja używa tylko jednego sygnału. Różnicowa sygnalizacja jest skuteczna zarówno dla sygnalizacji analogowej, jak i cyfrowej. Niektóre systemy dźwiękowe nadal wykorzystują systemy analogowe, ale większość protokołów komunikacyjnych, takich jak Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 i RS-485, używają cyfrowej sygnalizacji.

Odbiornik ponownie składa oryginalny sygnał, odczytując różnicę napięcia między dwoma transmitowanymi sygnałami. Ta technika pozwala odbiornikowi zignorować bezwzględne napięcie sygnałów, które mogą się znacznie różnić w miarę przemieszczania się między nadajnikiem a odbiornikiem. Dlatego sygnalizacja różnicowa jest znacznie bardziej niezawodną metodą przesyłania elektronicznego informacji niż sygnalizacja jednokierunkowa.

Sygnalizacja różnicowa ma dwukrotność rezystancji szumu jako sygnalizacji pojedynczej. Jest to zaleta z urządzeniami elektronicznymi o niskim napięciuH jako telefony mobilne i przenośne. Urządzenia te nadal trenują w kierunku niższych zasobów napięcia, aby zmniejszyć niechciane promieniowanie i zaoszczędzić energię.

Wysoki poziom logiki w jednokierunkowym systemie cyfrowym jest napięcie zasilania (VS). Niski poziom logiki w tym systemie to napięcie uziemienia lub 0 woltów (v). Różnica między tymi dwoma poziomami napięcia wynosi zatem vs - 0 v = vs . Napięcia w parach sygnałów różnicowych mają taką samą wielkość, ale przeciwną polaryzację, więc napięcia są +vs i –VS. Oznacza to, że różnica napięcia między dwoma sygnałami wynosi (+vs) - (–VS) = 2vs , podwajając w ten sposób odporność na szum sygnału.

Sygnały jednokierunkowe, takie jak RS-232, mają tę zaletę, że wymaga tylko jednego drutu. Napięcie co najmniej 12 woltów wskazuje sygnał, a napięcie mniejsze niż trzy wolty wskazuje na brak sygnału. To zapewnia odporność na hałas dla śpiewaniaSygnał, ponieważ naturalne źródła energii elektrycznej rzadko wytwarzają trzy wolty.

Podstawową wadą sygnału jednokierunkowego jest to, że nie może on funkcjonować z dużą prędkością. Indukcyjność i pojemność to efekty elektryczne, które mają tendencję do anulowania sygnałów o wysokiej częstotliwości, ograniczając prędkość sygnału jednokierunkowego. Ten typ sygnału wymaga również wyższych poziomów napięcia, aby uniknąć wysokiego poziomu błędu podczas transmisji.

Komputery

Zwykle wykorzystują różnicową sygnalizację, aby zminimalizować skutki interferencji elektromagnetycznej. Urządzenia te używają prądu stałego, który nie może wyświetlać zakłóceń. Linia sygnału niskiego napięcia komputera i linia zasilacza wysokiego napięcia często mają ten sam grunt. Może to spowodować, że linia zasilania indukuje znaczne napięcie w linii sygnału, powodując zakłócenia.