O que é sinalização diferencial?

A sinalização diferencial é uma técnica para transmitir informações eletronicamente usando dois sinais diferentes. Em comparação, a sinalização de extremidade única usa apenas um sinal. A sinalização diferencial é eficaz para sinalização analógica e digital. Alguns sistemas de som ainda usam sistemas analógicos, mas a maioria dos protocolos de comunicação, como Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 e RS-485, usa sinalização digital.

O receptor remonta o sinal original lendo a diferença de tensão entre os dois sinais transmitidos. Essa técnica permite que o receptor ignore a tensão absoluta dos sinais, que podem variar consideravelmente conforme eles se deslocam entre o transmissor e o receptor. Portanto, a sinalização diferencial é um método muito mais confiável de transmitir informações eletronicamente do que a sinalização de extremidade única.

A sinalização diferencial possui duas vezes a resistência ao ruído da sinalização de extremidade única. Essa é uma vantagem em dispositivos eletrônicos de baixa tensão, como telefones móveis e portáteis. Esses dispositivos continuam tendendo a fontes de baixa voltagem para reduzir a radiação indesejada e economizar energia.

O alto nível lógico em um sistema digital de extremidade única é a tensão de alimentação (Vs). O baixo nível lógico neste sistema é a tensão de aterramento, ou 0 volts (V). A diferença entre esses dois níveis de tensão é, portanto, Vs - 0 V = Vs. As tensões em um par de sinais diferenciais têm a mesma magnitude, mas polaridade oposta, de modo que as tensões são + Vs e –Vs. Isso significa que a diferença de tensão entre os dois sinais é (+ Vs) - (–Vs) = 2Vs , dobrando assim a imunidade ao ruído do sinal.

Sinais de extremidade única, como o RS-232, têm a vantagem de exigir apenas um fio. Uma voltagem de pelo menos 12 volts indica um sinal e uma voltagem de menos de três volts indica falta de sinal. Isso fornece alguma imunidade a ruídos para um sinal de extremidade única porque as fontes naturais de eletricidade raramente produzem três volts.

A principal desvantagem de um sinal de extremidade única é que ele não pode funcionar em alta velocidade. Indutância e capacitância são efeitos elétricos que tendem a cancelar sinais de alta frequência, limitando assim a velocidade de um sinal de extremidade única. Esse tipo de sinal também requer níveis de tensão mais altos para evitar uma alta taxa de erros durante a transmissão.

Os computadores geralmente usam sinalização diferencial para minimizar os efeitos da interferência eletromagnética. Esses dispositivos usam corrente contínua, que não pode filtrar interferências. A linha de sinal de baixa voltagem de um computador e a linha de fonte de alimentação de alta voltagem freqüentemente compartilham o mesmo terra. Isso pode fazer com que a linha de energia induza uma tensão significativa na linha de sinal, causando interferência.

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