差分信号与单端信号的区别

差分信号在PCB(PrintedCircuitBoard)设计中扮演着至关重要的角色。差分信号与单端信号有着明显的区别,其处理要求更为严谨,特别是在高频率和高速传输的应用中。在本文中,我们将深入探讨差分信号的特性以及LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling)标准的重要性。

单端信号与差分信号的区别

1.单端信号:单端信号通过一根导线传输,参考点为地。其本质是在一条导线上传输的电平差,要求信号起点和终点的地电势大致相等。这意味着在传输过程中,信号的参考点是固定的,通常为地。

2.差分信号:差分信号通过两根导线传输,传递的是两根信号之间的电平差。相较于单端信号,差分信号的起点和终点的地电势可以等同也可以不等同,但是其地电势差有一定范围,超过范围就可能引起问题。

差分信号的原理

差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。在电压信号中,一个电压相对于另一个电压而言,因此所有电压信号都可视为差分。差分信号作用在两个导体上,表示两个导体间的电压差。使用大地作为电压测量基准时,被称为单端信号。差分信号可以类比为跷跷板上的两个人,通过两个导线(V+和V-)表示,其中V+和V-的关系决定了信号的极性,正负值表示物理量之间的相对位置关系。

LVDS标准的重要性

LVDS标准定义了LVDS接口的发射器和接收器的电气特性。LVDS采用低电压摆幅的差分信号以高速率传输数据,相较于传统的单端信号,具有更低的电磁辐射和更好的抗干扰性。其关键特点包括:

差分信号传输:使用两条互补的线路传输信号,提高了抗干扰能力。

低电压摆幅:减小了功耗,有助于提高系统性能。

电气特性规范:确保了设备之间的互操作性和稳定性。

差分信号在PCB设计中的应用和LVDS标准的采用,为电子领域的高速、高频传输提供了可靠的解决方案。

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发布于 2024-11-12
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