理解单端、全差分和伪差分

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单端信号&＃xff1a;

单端信号(single-end)是相对于差分信号而言的&＃xff0c;单端输入指信号有一个参考端和一个信号端构成&＃xff0c;参考端一般为地端。单端输入时是判断信号与地的电压差。

差分信号&＃xff1a;

差分(Differential)是将单端信号进行差分变换&＃xff0c;输出两个信号&＃xff0c;一个和原信号同相&＃xff0c;一个和原信号反相。差分信号有较强的抗共模干扰能力&＃xff0c;适合较长距离传输&＃xff0c;单端信号则没有这个功能。差分输入时&＃xff0c;是判断两信号线的电压差。

差分信号和普通的单端信号走线相比&＃xff0c;最明显的优势体现在一下三个方面&＃xff1a;

1. 1. 抗干扰能力强&＃xff0c;因为两根差分走线之间的耦合很好(最好相邻布线)&＃xff0c;当外界存在噪声干扰时&＃xff0c;几乎是同时被耦合到两条线上&＃xff0c;而接收端关心的只是两信号的差值&＃xff0c;所以外界的共模噪声可以被完全抵消。

   2. 能有效抑制EMI&＃xff0c;同样的道理&＃xff0c;由于两根信号的极性相反&＃xff0c;他们对外辐射的电磁场可以相互抵消&＃xff0c;耦合的越紧密&＃xff0c;泄放到外界的电磁能量越少。

   3. 时序定位精确&＃xff0c;由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点&＃xff0c;而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断&＃xff0c;因而受工艺&＃xff0c;温度的影响小&＃xff0c;能降低时序上的误差&＃xff0c;同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS&＃xff08;lowvoltagedifferentialsignaling&＃xff09;就是指这种小振幅差分信号技术。

伪差分信号

为了既有差分输入的优点又有单端输入简单的优点&＃xff0c;还有一种伪差分输入&＃xff0c;通过把信号地连到ADCIN-端实现一种类似差分的连接。

伪差分&＃xff08;Pseudo-differential&＃xff09;信号连接方式减小了噪声&＃xff0c;并允许在仪器放大器的共模电压范围内与浮动信号连接.在伪差分模式下&＃xff0c;信号与输入的正端连接&＃xff0c;信号的参考地与输入的负端连接。伪差分输入减小了信号源与设备的参考地电位(地环流)不同所造成的影响&＃xff0c;这提高了测量的精度。

伪差分输入与差分输入在减小地环流和噪声方面是非常相似的&＃xff0c;不同的方面在于&＃xff0c;差分输入模式下&＃xff0c;负端输入是随时间变化的&＃xff0c;而在伪差分模式下&＃xff0c;负端输入一定仅仅是一个参考。描述伪差分的另外一种方式就是&＃xff0c;输入仅仅在打破地的环流这个意义上是差分的&＃xff0c;而参考信号(负端输入)不是作为传递信号的&＃xff0c;而仅仅是为信号(正端输入)提供一个直流参考点。

相关问题&＃xff1a;

• • 伪差分输入能有效抑制共模噪声吗&＃xff1f;

能部分抑制。由于两线对“大地”阻抗不一致&＃xff0c;所以抑制效果有限。

• • 伪差分输入与差分输入相比有哪些优缺点&＃xff1f;

既然是“伪装”的&＃xff0c;原则上没有优点只有缺点。其缺点就是两线不对称&＃xff0c;共模抑制效果有限。硬要凑一个优点的话&＃xff0c;就是可以勉强将单端输出信号伪装成差分&＃xff0c;效果比完全单端连接效果稍好一点&＃xff08;解决两端地的小范围浮动&＃xff09;