你知道什么是差分信号吗？

mwkjhl · 发表于 2016-7-14 16:03:40

   一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分的，因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。在某些系统里，系统'地'被用作电压基准点。当'地'当作电压测量基准时，这种信号规划被称之为单端的。我们使用该术语是因为信号是用单个导体上的电压来表示的。

      另一方面，一个差分信号作用在两个导体上。信号值是两个导体间的电压差。尽管不是非常必要，这两个电压的平均值还是会经常保持一致。我们用一个方法对差分信号做一下比喻，差分信号就好比是跷跷板上的两个人，当一个人被跷上去的时候，另一个人被跷下来了 - 但是他们的平均位置是不变的。继续跷跷板的类推，正值可以表示左边的人比右边的人高，而负值表示右边的人比左边的人高。0 表示两个人都是同一水平。

图1 用跷跷板表示的差分信号

      应用到电学上，这两个跷跷板用一对标识为V+和V-的导线来表示。当V+>V-时，信号定义成正极信号，当V+<V-时，信号定义成负极信号。

      图2 差分对围绕摆动的平均电压设置成 2.5V。当该对的每个信号都限制成 0-5V 振幅时，偏移该差分对会提供一个信号摆动的最大范围。当用单一 5V 电源操作时，经常就会出现这种情况。

                        图2 差分信号波形和单端等价

当不采用单端信号而采取差分信号方案时，我们用一对导线来替代单根导线，增加了任何相关接口电路的复杂性。

那么差分信号提供了什幺样的有形益处，才能证明复杂性和成本的增加是值得的呢？

第一个好处是，因为你在控制'基准'电压，所以能够很容易地识别小信号。在一个地做基准，单端信号方案的系统里，测量信号的精确值依赖系统内'地'的一致性。信号源和信号接收器距离越远，他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大。从差分信号恢复的信号值在很大程度上与'地'的精确值无关，而在某一范围内。

第二个主要好处是，它对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫的。一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。既然电压差异决定信号值，这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外，差分信号比单端信号生成的 EMI 还要少。

第三个好处是，在一个单电源系统，能够从容精确地处理'双极'信号。为了处理单端，单电源系统的双极信号，我们必须在地和电源干线之间某任意电压处（通常是中点）建立一个虚地。用高于虚地的电压来表示正极信号，低于虚地的电压来表示负极信号。接下来，必须把虚地正确地分布到整个系统里。而对于差分信号，不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高逼真度，而无须依赖虚地的稳定性。

nt_mouse · 发表于 2016-7-14 19:38:17

我知道[em06]

langhua710 · 发表于 2016-7-15 09:35:22

好帖子，赞一个

laifu07106022 · 发表于 2016-7-15 09:41:05

学习了。。

Augus · 发表于 2016-7-15 16:16:39

这种帖子才是好帖子

ligong123456 · 发表于 2016-7-16 16:05:41

[em01]

buyingxiang · 发表于 2016-7-16 17:28:44

好帖子，必须赞一个.

lonely10 · 发表于 2016-7-17 23:49:09

好贴，借用一下，谢谢

SEIREN · 发表于 2016-7-18 09:40:11

人家都说是好贴而我就看不懂。

roc_yang · 发表于 2016-7-18 18:12:23

学习一下

SABERstar · 发表于 2016-7-19 20:16:51

虽然是新瓶装旧酒，但还是顶下吧，总还是有人没看过的

mwkjhl · 发表于 2016-7-21 10:39:43

Augus 发表于 2016-7-15 16:16
这种帖子才是好帖子

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mwkjhl · 发表于 2016-7-21 10:40:13

SABERstar 发表于 2016-7-19 20:16
虽然是新瓶装旧酒，但还是顶下吧，总还是有人没看过的

好东西不嫌晚~~

mwkjhl · 发表于 2016-7-21 10:40:44

lonely10 发表于 2016-7-17 23:49
好贴，借用一下，谢谢

端走不谢

IssacW · 发表于 2016-8-2 11:33:52

好人那，介绍的很浅显易懂。

mwkjhl · 发表于 2016-8-4 16:51:08

Augus 发表于 2016-7-15 16:16
这种帖子才是好帖子

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jiangliuer123 · 发表于 2016-8-18 08:46:28

还可以

mi1024 · 发表于 2016-8-18 09:36:28

很好，上学时理解的很困难，这样写基本上一下就懂了

jiangyx1028 · 发表于 2016-9-13 08:51:46

路过帮顶，拿币走人

jiangyx1028 · 发表于 2016-10-24 15:54:46

[em06]

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