本帖最后由 星辰大海不退缩 于 2023-12-28 09:17 编辑
差分信号又称差模信号,与传统使用单根信号线电压表示逻辑的方式有区别,使用差分信号传输时,需要两根信号线,这两个信号线的振幅相等,相位相反,通过两根信号线的电压差值来表示 逻辑 0 和逻辑 1。见图,它使用了 VIH 与 VIL信号的差值表达出了图下方的信号。
相对于单信号线传输的方式,使用差分信号传输具有如下优点: • 抗干扰能力强,当外界存在噪声干扰时,几乎会同时耦合到两条信号线上,而接收端只关心两个信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。 举一个例子,正常的单线假设逻辑1是3.3V,逻辑0假设是0V,但是如果有噪声,把3.3V弄成了0V(极端),把0V弄成了-3.3V,此时就逻辑错误,但是有Can高/Can低一般都作用于两根线,所以两个虽然都有噪声影响,但是差值还是不变的 • 能有效抑制它对外部的电磁干扰,同样的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场可以相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。 举一个例子,假设一根是10V,一根是-10V,单跟都会对外部造成电磁干扰,但是CAN可以把线拧在一起,跟编麻花一样,可以互相抵消电子干扰 • 时序定位精确,由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点,而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,同时也更适合于低幅度信号的电路。 由于差分信号线具有这些优点,所以在 USB 协议、485 协议、以太网协议及 CAN 协议的物理层中,都使用了差分信号传输。
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