Известно, что для повышения помехоустойчивости систем связи интерфейсы RS485, CAN-шина, USB и Ethernet используют дифференциальную передачу сигналов. Дифференциальная передача — это метод передачи сигналов, отличающийся от традиционного подхода с использованием одной сигнальной линии. При дифференциальной передаче сигналы передаются по двум линиям, причем эти два сигнала имеют одинаковую амплитуду, но противоположные фазы. Сигналы, передаваемые по этим двум линиям, называются дифференциальными сигналами. Дифференциальный сигнал использует числовое значение для представления разницы между двумя физическими величинами. Дифференциальные сигналы также называются сигналами дифференциального режима, в отличие от сигналов синфазного режима. На рисунке 1 показаны формы сигналов передачи дифференциальных сигналов V+ и V- по сигнальным линиям и формы сигналов анализа данных на приемном конце.
Рисунок 1. Форма дифференциального сигнала.
Использование дифференциальной сигнализации для передачи данных, хотя и увеличивает сложность соответствующих интерфейсных цепей, обеспечивает следующие три преимущества:
1. Поскольку вы управляете «опорным» напряжением, слабые сигналы легко идентифицируются. В однополярной сигнальной системе, использующей землю в качестве опорного напряжения, точность измеренного сигнала зависит от стабильности «земли» в системе. Чем дальше источник сигнала и приемник находятся друг от друга, тем выше вероятность различий в значениях их локального напряжения заземления. Значение сигнала, восстановленного из дифференциального сигнала, в значительной степени не зависит от точного значения «земли»;
2. Он обладает высокой устойчивостью к внешним электромагнитным помехам (ЭМП). Источник помех воздействует на каждый конец дифференциальной сигнальной пары практически в одинаковой степени. Поскольку разность напряжений определяет значение сигнала, любые одинаковые помехи, возникающие на обоих проводниках, будут игнорироваться. Помимо меньшей чувствительности к помехам, дифференциальные сигналы генерируют меньше ЭМП, чем однополярные сигналы;
3. В системе с однополярным питанием она легко и точно обрабатывает «биполярные» сигналы. Для обработки биполярных сигналов в однополярной системе с однополярным питанием необходимо установить виртуальную землю на некотором произвольном напряжении между землей и шиной питания (обычно в средней точке). Напряжения выше виртуальной земли представляют положительные сигналы, а напряжения ниже виртуальной земли — отрицательные. Затем виртуальная земля должна быть правильно распределена по всей системе. При дифференциальной передаче сигналов такая виртуальная земля не требуется, что позволяет обрабатывать и передавать биполярные сигналы с высокой точностью, не полагаясь на стабильность виртуальной земли.
Xml политика конфиденциальности блог Карта сайта
Авторское право
@ Микро-Магия Инк Все права защищены.
ПОДДЕРЖИВАЕМАЯ СЕТЬ
русский
