В последнее время я слышал в курсе, что главное преимущество дифференциальных сигналов состоит в том, что оба сигнала показывают одинаковое сопротивление, тогда как несимметричный сигнал, который измеряется относительно земли, имеет высокий импеданс в точке измерения и низкий импеданс на земле. (пожалуйста, обратитесь к картинке ниже).
Я понимаю, почему это так, но каким образом это имеет значение? Почему это важно? Это потому, что «окружающий» шум воздействует на оба сигнала одинаково?
Ответы:
Тот же импеданс хорош, потому что емкостно-связанный шум обратно пропорционален импедансу.
Обычно дифференциальные сигналы располагаются так, что оба они подвергаются одинаковому шуму. Рассмотрим, например, кабель витой пары. Шум имеет ту же величину и полярность, в то время как предполагаемый сигнал имеет противоположную полярность. Принимая разницу между двумя сигналами на принимающей стороне, любые значения обоих сигналов ( сигнал синфазного сигнала) отменяются.
Если полное сопротивление двух сигналов различно, то один и тот же шум, связанный с одной и той же емкостью в каждой линии, в конечном итоге создает различное напряжение в двух линиях. Вычитание напряжений на приемнике больше не устраняет шум полностью.
Это потому, что «окружающий» шум воздействует на оба сигнала одинаково?
Именно по этой причине. Это называется балансом сопротивления заземления (или балансом сопротивления земли), и при наличии некоторого мешающего сигнала обе линии (провода) будут в значительной степени затронуты, поэтому при использовании дифференциального приемного усилителя синфазный сигнал из-за помехи будут в значительной степени искоренены.
Верхняя цепь (сверху) не имеет сбалансированного полного сопротивления заземления и будет более восприимчива к шуму линии от внешнего источника помех. Нижняя цепь имеет хороший баланс сопротивления заземления и будет менее восприимчивой.
См. Также этот обмен стеками Q и A и обратите внимание на то, что я отвечаю в своем ответе на тему «Сопротивление возбуждения (отправляющий конец) совпадает»