差分信号相较于单端信号的优点原理是什么？

乱世煮酒论天下

差分信号相较于单端信号的优点原理是什么？ [复制链接]

双端信号产生的du/dt比单端信号的要低很多，请问这个du/dt会影响信号传输质量的那些方面，是如何影响的？

双端信号的增益比单端信号要高很多，这是什么原理？从定量上计算出结果？

差分信号受到的串扰很小，是指信号在差发传输线上受到的共模干扰吗？

 

PCB板厂-TONY

du/dt 是电压变化率，它影响信号传输质量的几个方面：

1. 干扰抑制能力：du/dt 较高的信号会引起更大的电磁干扰，可能影响附近其他电路的正常工作，或者对接收端产生串扰，导致信号失真。双端信号的 du/dt 较低，因此在一定程度上可以减少干扰，提高传输质量。

2. 耦合和传输线效应：du/dt 较高的信号会引起更强的电磁耦合效应，导致信号在传输线上的衰减更快、波形失真更严重。而双端信号由于具有相对较低的 du/dt，其耦合效应和传输线效应相对较小，传输质量更好。

3. 辐射干扰：du/dt 较高的信号会产生更强的电磁辐射，可能干扰附近其他设备的正常运行。双端信号的 du/dt 较低，辐射干扰相对较小。

双端信号的增益比单端信号高很多的原理是双端信号相对于单端信号具有更好的噪声抑制能力和抗干扰能力。定量计算这一结果可以通过分析信噪比 (SNR) 来实现。假设单端信号的噪声功率为 𝑁N，信号功率为 𝑆S，增益为 𝐺G，则单端信号的 SNR 为 𝑆/𝑁S/N。而对于双端信号，假设两个端口的噪声相互独立且均为 𝑁N，信号功率为 𝑆S，增益为 2𝐺2G，则双端信号的 SNR 为 2𝑆/𝑁2S/N。可以看出，双端信号的 SNR 是单端信号的两倍，即增益是单端信号的两倍。

是的，差分信号受到的串扰很小通常是指信号在差分传输线上受到的共模干扰较小。因为差分信号是通过两个相互反向的信号进行传输，共模干扰会被差分放大器抵消掉，从而减小了对信号传输的影响。

chunyang

差分信号具有天然的高共模抑制比，另外传输导线往往更便宜。