差分信号和单端信号概述.
差分输入与单端输入

合于低幅度信号的电路。目前流行的
LVDS
(
low voltage differential signaling
)就是指这种
小振幅差分信号技术。
水质监测
油田水处理
单端输入
,输入信号均以共同的地线为基准.这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1 V),信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft),且所有的输入信号共用一个基准地线.如果信号达不到这些标准,此时应该用差分输入.对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除从而减小了噪声误差.单端输入时
被耦合到两条线上,
而接收端关心的只是两信号的差值,
所以外界的共模噪声可以被完全抵
消。
b.
能有效抑制
EMI
,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。
c.
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,
,
是判断信号
与
GND
的电压差
.
差分输入时
,
是判断两个信号线的电压差
.
信号受干扰时
,
差分的两线会同时受影响
,
但电压差变化不大
. (
抗干扰性较佳
)
而单端输入的一线变化时
, GND
不变
,
所以电压差变化较大
. (
抗干扰性较差
)
差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:
a.
抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时
差分电路与单端电路的区别

差分信号与单端信号一、基本区别不说理论上的定义,说实际的单端信号指的是用一个线传输的信号,一根线没参考点怎么会有信号呢?easy,参考点就是地啊。
也就是说,单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差那么当你把信号从A点传递到B点的时候,有一个前提就是A点和B点的地电势应该差不多是一样的,为啥说差不多呢,后面再详细说。
差分信号指的是用两根线传输的信号,传输的是两根信号之间的电平差。
当你把信号从A点传递到B点的时候,A点和B点的地电势可以一样也可以不一样但是A点和B点的地电势差有一个范围,超过这个范围就会出问题了。
二、传输上的差别单端信号的优点是,省钱~方便~大部分的低频电平信号都是使用单端信号进行传输的。
一个信号一根线,最后把两边的地用一根线一连,完事。
缺点在不同应用领域暴露的不一样归结起来,最主要的一个方面就是,抗干扰能力差。
首先说最大的一个问题,地电势差以及地一致性。
大家都认为地是0V,实际上,真正的应用中地是千奇百怪变化莫测的一个东西我想我会专门写一些地方面的趣事。
比如A点到B点之间,有那么一根线,用来连接两个系统之间的地那么如果这根线上的电流很大时,两点间的地电势可能就不可忽略了,这样一个信号从A的角度看起来是1V,从B的角度看起来可能只有0.8V了,这可不是一个什么好事情。
这就是地电势差对单端信号的影响。
接着说地一致性。
实际上很多时候这个地上由于电流忽大忽小,布局结构远远近近地上会产生一定的电压波动,这也会影响单端信号的质量。
差分信号在这一点有优势,由于两个信号都是相对于地的当地电势发生变化时,两个信号同时上下浮动(当然是理想状态下)差分两根线之间的电压差却很少发生变化,这样信号质量不久高了吗?其次就是传输过程中的干扰,当一根导线穿过某个线圈时,且这根线圈上通着交流电时,这根导线上会产生感应电动势~~好简单的道理,实际上工业现场遇到的大部分问题就是这么简单,可是你无法抗拒~如果是单端信号,产生多少,就是多少,这就是噪声你毫无办法。
单端阻抗和差分阻抗

单端阻抗和差分阻抗单端阻抗和差分阻抗是在电路设计和信号传输中非常重要的概念。
它们在不同的应用中起着不同的作用,并且需要根据具体的情况进行选取和分析。
本文将从单端和差分信号的定义开始,讨论单端阻抗和差分阻抗的概念和计算方法,以及它们在电路设计和信号传输中的应用。
一、单端信号和差分信号的定义单端信号是指信号的发送和接收端都是通过相同的引脚或者线路进行传输。
通常情况下,单端信号是通过一个引脚发送信号,另一个引脚接收信号。
差分信号则是通过两个相互对称的引脚进行传输,其中一个引脚发送正向信号,另一个引脚发送反向信号。
这两种信号传输方式在电路设计和信号传输中有着不同的应用。
二、单端阻抗和差分阻抗的概念单端阻抗是指在单端信号传输中,发送端和接收端之间的阻抗匹配情况。
阻抗匹配是指发送端和接收端之间的阻抗相等,从而使信号能够以最大的功率传输。
在单端传输中,阻抗匹配是非常重要的,因为阻抗不匹配会导致信号反射和功率损失。
差分阻抗则是指在差分信号传输中,发送端和接收端之间的阻抗匹配情况。
在差分信号传输中,阻抗匹配同样是非常重要的,因为阻抗不匹配会导致信号失真和干扰。
三、单端阻抗的计算方法在单端信号传输中,发送端和接收端之间的阻抗匹配可以通过一些简单的计算来实现。
其中,发送端的驱动阻抗和接收端的输入阻抗是两个主要的阻抗。
驱动阻抗是指信号源端的输出阻抗,它需要与传输线的特性阻抗匹配,以减少信号的反射和功率损失。
输入阻抗是指信号接收端的输入阻抗,它需要与传输线的特性阻抗匹配,以提高信号的接收性能。
当驱动阻抗和输入阻抗匹配时,信号传输将达到最佳状态。
四、差分阻抗的计算方法在差分信号传输中,发送端和接收端之间的阻抗匹配同样可以通过一些简单的计算来实现。
其中,发送端和接收端之间的差分阻抗是一个非常重要的参数。
差分阻抗是指发送端和接收端之间的差分模式传输线的特性阻抗,它需要与传输线的特性阻抗匹配,以减少信号的失真和干扰。
差分阻抗的计算方法与单端阻抗的计算方法类似,都是需要考虑到传输线的特性阻抗和驱动阻抗等因素。
单端连接和差分连接

两个输入放大器,并不能完美的互相匹配,因此对 于公共电压,多少会出现一些差别的。对于设备放 大器接近于理想情况的程度大小,可以表述为共模 抑制比,单位是分贝。此参数越高越好。 另外需要考虑的一点是,公共电压的范围,即放大 器所能处理的最大的公共电压,如果环境电压超过 此阈值,那么测量结果就不准确了。(你的硬件操 作范围也许可以设计的比公共电压范围更大,但是 操作电压范围只能保证你的硬件不会被损坏,却不 能保证一定能正常工作。) (3)差分输入需要更少的信号? 差分输入和 Single-ended 输入相比,有一个显而易见 的缺点:你需要两倍数目的线,然后你才可以连接 到一半数目的信号。如果你只有更短的信号线,信 号线之间更近,信号大于 100mV 的话,经过评估, 觉得用 Single-ended 输入,对你也是 OK 的,这时, 你可以在 Single-ended 输入模式中使用差分输入模 式。具体做法是,短路其中一根信号线(通常是短 路输入端)接到 V 输入上。这样的话,差分输入, 就可以提供两种模式任你选了。 解决了 Single-ended 模式所具有的问题,即,(只要 他们的电压不是太大,而使得功法无法处理的话) 使用此法测得的值,是与接地无关的。 同样地,此法中,两个信号线,如果有噪音,那么 也是相同的,而做了差值后,也就消除了,减去了 噪音的干扰。
式输入的时候会出错。
比如 Microlink 有一个标示为 0V 的插槽。从“-”线
(2)噪音错误:Single-ended 模 上连一个连到这个 0V 的插槽,或者直接通过一个电
式输入对于噪音错误很敏感。噪 阻相连,即可解决此问题。而如果你的信号本身是
音,即非期望的信号组合。由于 自接地的,那么就不需要接这个 0V 了。
别
单端信号和差分信号的区别

单端信号和差分信号的区别⼀、单端信号 如图,特点就是⼀根信号线就可以了,其参考的基准电压就是地,当电压⼤于VH就是1(⾼电平);⼩于VL就是0(低电平),为啥⾼低电平不是等于某个值⽽是⼤于/⼩于呢?这很好理解,输出的电压是⼩范围波动的,不可能低电平就是0mv,有可能是1mv,⼗多mv甚⾄更⼤!如果等于0mv才是低电平那估计全是⾼电平了,⽽介于VL~VH为⾼阻态,取决外设怎么解析,有些硬件寄存器会表⽰⾼阻态有些表⽰0或者1 必备条件: a. 参考地 b. VH/VL阈值 c. 时钟切割连续电平(连续⾼电平是代表⼀个1还是多个1) 优点:⾛线少且简单⽅便 缺点:抗⼲扰性差;⼀⽅⾯地势差尽可能接近,否则⼀端输出低电平是0mv,接收端却是10mv,⽽VL=8mv,那就变成⾼电平了(假设极端情况) 另⼀⽅⾯外界电磁⼲扰使得信号线有20mv的⼲扰电压,如果VL=8mv那必然也是⾼电平 注意事项:必须考虑地势差问题以及VL/VH的取值范围有⾜够容差⼆、差分信号 ⼀般在⾼速信号中,其电压幅度⽐较低,像MIPI DSI规范低速振幅=1200mv,⽽⾼速振幅=200mv,所以采⽤上⾯的单端⾛线的话抗⼲扰能⼒实在太差了,因此⾼速(低振幅)⼤部分是使⽤差分信号。
如图: 必备条件: a. 参考地 b. VH/VL阈值 c. 时钟切割连续电平(连续⾼电平是代表⼀个1还是多个1) 优点:抗⼲扰性强; D+ /D-的差值是固定的,不受地势差或者外部⼲扰。
⾄于⾼低电平⽤D+/D-相⽐较得出(上⾯是D+⼤于D-为⾼电平),同时也不需要参考地和VH/VL阈值了! 灵敏度⾼,由于是⽐较相对差值,振幅可以很低,降低设备在通信上的功耗 缺点:信号线多增加布线难度和⼲扰 注意事项: D+、D-⾛线要⼀致,否则电磁⼲扰不⼀致;也正因为电磁⼲扰存在不⼀致所以设计时两个线的差值不能太⼩ (⽐如D+=50mv,D-=30mv,差值是20mv, D+上的⼲扰+10mv最终D+=60,⽽D-上的⼲扰+20mv最终D-=50mv,差值变成10mv!)。
mic 单端和差分电路 arm-概述说明以及解释

mic 单端和差分电路arm-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是对mic单端和差分电路的简要介绍和背景说明。
可以按照以下内容来组织文章1.1概述部分的内容:概述在现代电子设备中,麦克风(Mic)扮演着至关重要的角色,用于将声音转换为电信号。
为了实现高质量的音频采集和处理,单端和差分电路是常用的麦克风电路设计方案。
在本篇文章中,我们将深入研究mic单端和差分电路的原理和应用。
单端电路是一种简单而常见的电路配置,其中麦克风的输出信号通过一个信号引脚传输给前置放大器或其他后续电路。
该电路方式适用于占用空间较小且成本较低的应用,并且易于实现。
我们将详细探讨mic单端电路的工作原理和适用场景。
与此相反,差分电路包含两个信号引脚,麦克风的输出信号通过这两个引脚之间的差分方式传输。
相比于单端电路,差分电路具有更好的抗干扰能力和共模抑制比,可以提供更高的信号品质和较低的噪音水平。
我们将详细探讨mic差分电路的工作原理和适用场景。
通过研究和分析mic单端和差分电路的原理和应用,我们可以更好地理解它们在实际电路设计中的优缺点和适用范围,从而为选择合适的电路方案提供指导。
接下来的章节将分别介绍mic单端电路和差分电路的原理和应用。
(P.S. 这只是一个提供参考的写作方向,具体的文章内容和表达方式可以根据需要进行调整和修改)1.2文章结构文章结构是指文章的整体框架和组织方式,它决定了文章的逻辑性和系统性。
本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将对mic单端和差分电路的概念和背景进行概述。
通过介绍mic单端和差分电路的定义、原理和应用,为后续的详细介绍做好铺垫。
在正文部分,我们将详细介绍mic单端电路和差分电路。
首先,我们将以mic单端电路为主题,分别介绍其原理和应用。
通过解释mic单端电路的基本工作原理和其在实际应用中的表现,让读者对mic单端电路有更深入的了解。
接着,我们将转向mic差分电路,同样介绍其原理和应用。
差分信号 电压

差分信号电压
差分信号是指由两个相对电位不同的信号构成的信号对。
在电路和通信系统中,差分信号常用于减少干扰、提高信号完整性和抗噪性。
以下是有关差分信号电压的详细介绍:
定义:
单端信号:一般的信号都是单端信号,即相对于某个参考电位的电压信号。
差分信号:由两个相对电位不同的信号的差值构成,通常表示为V diff =V1−V2,其中V1V2是两个信号的电压。
优势:
抗干扰性:差分信号在传输中对电磁干扰和噪声的抗性更强,因为干扰往往会影响两个信号的相同方面,而差分信号依赖于差值。
共模抑制:差分信号的差值减小了共模信号(两个信号的相同部分),使得系统更容易抑制这些共模信号。
信号完整性:在长距离传输中,差分信号能够更好地保持信号完整性,减小信号失真。
应用领域:
通信:高速差分信号在数据传输中常用于降低时延、提高数据速率。
模拟电路:在一些放大器和传感器接口中,采用差分信号可以提高信噪比。
数字信号处理:在差分信号的处理中,常用在差分放大器和差分放大输入的ADC(模数转换器)等。
电压表示和分析:
差分电压:
表示差分信号的电压,是两个信号电压之差。
共模电压:
表示共模信号的电压,是两个信号电压之和的一半。
总体而言,差分信号在电子系统中广泛应用,特别是在对抗噪声、提高传输质量和增强信号完整性方面发挥着重要作用。
差分信号和单端信号概述

差分信号与单端信号概述差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:a. 抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
b. 能有效抑制EMI(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。
c. 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。
目前流行的LVDS (low voltage differential signaling )就是指这种小振幅差分信号技术。
1、共模电压和差模电压我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。
就像初中时平面坐标需要用x,y两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个v是由x,y两个数构成的“向量”……而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为vi = (vi+, vi-) 也可以表示为vi = (vic, vid) 。
c表示共模,d表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比CMRR条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。
但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。
例如对于仪放,差分输入不是0 ,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。
单端、差分信号有何不同_单端信号和差分信号区别

单端、差分信号有何不同_单端信号和差分信号区别本文为大家详细介绍单端信号和差分信号区别。
差分信号介绍差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相差180度,极性相反。
在这两根线上传输的信号就是差分信号。
差分信号优点差分信号的第一个好处是,因为你在控制基准电压,所以能够很容易地识别小信号。
在一个地做基准,单端信号方案的系统里,测量信号的精确值依赖系统内地的一致性。
信号源和信号接收器距离越远,他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大。
从差分信号恢复的信号值在很大程度上与地的精确值无关,而在某一范围内。
差分信号的第二个主要好处是,它对外部电磁干扰(EMI)是高度免疫的。
一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。
既然电压差异决定信号值,这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。
除了对干扰不大灵敏外,差分信号比单端信号生成的EMI还要少。
差分信号提供的第三个好处是,在一个单电源系统,能够从容精确地处理双极信号。
为了处理单端,单电源系统的双极信号,我们必须在地和电源干线之间某任意电压处(通常是中点)建立一个虚地。
用高于虚地的电压来表示正极信号,低于虚地的电压来表示负极信号。
接下来,必须把虚地正确地分布到整个系统里。
而对于差分信号,不需要这样一个虚地,这就使我们处理和传播双极信号有一个高真度,而无须依赖虚地的稳定性。
差分信号缺陷差分电路的主要缺陷是走线的增加。
因此,如果你的应用中这些优点没有一个是特别重要的,那么就不值得为差分信号以及附带的布线考虑增加面积。
但是如果这些优点在你的电路中产生了显著的性能差异,那么增加的布线面积就是我们付出的代价。
单端信号和差分信号区别一、基本区别单端信号指的是用一个线传输的信号,一根线没参考点怎么会有信号呢?参考点就是地啊。
也就是说,单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差。
那么当你把信号从A点传递到B点的时候,有一个前提就是A点和B点的地电势应该差不多是一样的。
差分电压转单端电压

差分电压转单端电压在电子电路设计中,差分信号和单端信号是两种常见的信号类型。
差分信号是指两个信号之间的差值,而单端信号是指一个信号相对于地或其他参考点的电压值。
在一些高速、高精度的应用中,常常需要将差分信号转换成单端信号,这就需要使用差分电压转单端电压的电路。
差分信号的优势在于抗干扰能力较强,信噪比高,可以使信号传输更加稳定可靠。
而单端信号则更易于处理和传输,成本更低。
因此,在很多应用中,需要将差分信号转换成单端信号,以满足系统设计的需求。
差分信号是指信号在两个相互正负极性的信号线上分别传输的信号,一般用V+和V-表示。
而单端信号是指相对于0v参考点的信号。
在一些传感器、高速通信等领域常常使用差分信号来传输数据,如PCIe总线、以太网、USB等。
但是,为了将这些信号向后级传递,需要将差分信号转换为单端信号。
差分电压转单端电压的原理是通过一定的电路技术将两个差分信号线上的信号合并成一个单端信号输出。
这通常涉及到差分放大器的设计,通过放大差分信号,并对其进行一定的处理,将其转换为单端信号输出。
差分放大器是实现差分信号到单端信号转换的关键元件。
它可以将两个差分输入信号相乘,相加,相减等运算,来实现对信号的放大、滤波、偏置等处理。
通过差分放大器的设计,可以控制差分信号的增益、相位、偏置等参数,从而实现差分信号到单端信号的转换。
差分放大器的设计需要考虑很多因素,如增益、带宽、输入输出阻抗、共模抑制比(CMRR)、噪声等。
在实际设计中,一般会采用差分对单端转换器(D2A)电路,通过差分运算放大器、偏置电路、滤波器等组成,实现对差分信号的处理。
在差分电压转单端电压的设计中,还需要考虑输入信号的特性,如幅度、频率等。
同时还需要考虑输出信号的要求,如波形、幅度精度等。
在设计过程中,需要对信号进行仿真分析,进行参数调节,以满足系统性能指标的要求。
总的来说,差分电压转单端电压是一种常见的信号处理技术,可以应用于很多领域,如通信、传感器、工业控制等。
理解什么是单端&差分&伪差分

Google+百度の英文关键词Single-Ended Input(单端)差分(Fully-Differential Input)伪差分(Pseudo-Differential Input) 单端输入&差分输入输入信号均以共同的地线为基准.这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1V),信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15ft),且所有的输入信号共用一个基准地线.如果信号达不到这些标准,此时应该用差分输入.对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除,从而减小了噪声误差.单端输入时,是判断信号与GND的电压差.差分输入时,是判断两个信号线的电压差.信号受干扰时,差分的两线会同时受影响,但电压差变化不大.(抗干扰性较佳)而单端输入的一线变化时,GND不变,所以电压差变化较大.(抗干扰性较差)差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:a.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好(最好相邻布线),当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
b.能有效抑制EMI,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。
c.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。
目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。
当AD的输入信号只有一路时,为了更好地抑制共模噪声,我们可以采用差分输入方式。
这就需要我们首先要将单端变成差分,可以用运放AD8138实现。
RS232C是单端输入,这样在输入中有干扰信号加到输入中就会影响输出,造成输出信号错误;RS485是差动输入,即两个输入端的电势差作为输入,有干扰信号的话也会在作差的时候减掉了,这样可以大大提高信号的抗干扰能力!!伪差分输入(NI关于什么是伪差分输入的解释)伪差分信号连接方式减小了噪声,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,信号与输入的正端连接,信号的参考地与输入的负端连接。
晶振单端输出和差分输出波形

晶振单端输出和差分输出波形晶振(即晶体振荡器)是一种用于产生稳定电信号的电子元件,广泛应用于计算机、通信设备、工业自动化等领域。
晶振可以提供单端输出和差分输出两种波形形式,本文将分别介绍晶振单端输出和差分输出的原理、特点和适用场景。
晶振的单端输出是指晶振器的输出信号只有一个输出引脚,即单路信号。
单端输出的晶振器主要通过晶体振荡电路的谐振,产生特定频率的稳定信号。
晶振的单端输出具有以下特点:1.简单:单端输出的晶振电路相对简单,只需要一个输出引脚即可。
2.输出信号稳定:晶振器通过晶体的振荡来提供稳定的频率输出信号,具有较小的频率偏差。
3.信号波形正弦性好:单端输出晶振通过谐振电路振荡产生信号,输出波形为正弦波,波形幅度稳定,频率准确。
4.抗干扰能力弱:单端输出晶振由于只有一个输出引脚,对外部干扰信号的抗干扰能力相对较弱。
5.应用场景广泛:单端输出的晶振器适用于大多数需要稳定频率信号的领域,例如计算机主板、显示器、音频设备等。
晶振的差分输出是指晶振器的输出信号有两个相位相反的输出引脚,即双路信号。
差分输出的晶振器一般采用差分振荡电路,通过差分振荡产生稳定的频率信号。
与单端输出相比,差分输出的晶振器具有以下特点:1.高抗干扰能力:差分输出的晶振器通过两个输出引脚提供信号,可以在干扰信号作用下进行抵消,抗干扰能力较强。
2.输出信号平衡:差分输出的晶振器通过相位相反的信号进行差分输出,输出信号平衡性好,利于后续信号处理。
3.差分运放放大:双路输出的信号可以方便地接入差分运放进行放大,提高信号的功率和驱动能力。
4.适用于传输远距离信号:由于差分输出信号平衡性好、抗干扰能力强,因此适用于传输远距离信号的场景,如高速数据传输、远场通信等。
5.成本较高:相较于单端输出的晶振器,差分输出的晶振器由于需要两个输出引脚以及差分振荡电路的设计,成本相对较高。
晶振的单端输出和差分输出在实际应用中有不同的使用场景。
单端输出的晶振器适用于大多数需要稳定频率信号的场景,例如计算机主板、显示器、音频设备等。
D类放大器术语以及差分方式与单端方式的比较

D类放大器术语以及差分方式与单端方式的比较图3示出D类放大器中输出晶体管和LC滤波器的差分实现。
这个H桥具有两个半桥开关电路,它们为滤波器提供相反极性的脉冲,其中滤波器包含两个电感器、两个电容器和扬声器。
每个半桥包含两个输出晶体管,一个是连接到正电源的高端晶体管MH,另一个是连接到负电源的低端晶体管ML。
图3中示出的是高端pMOS晶体管。
经常采用高端nMOS晶体管以减小尺寸和电容,但需要特殊的栅极驱动方法控制它们(见深入阅读资料1)。
全H桥电路通常由单电源(VDD)供电,接地端用于接负电源端(VSS)。
对于给定的VDD和VSS,H桥电路的差分方式提供的输出信号是单端方式的两倍,并且输出功率是其四倍。
半桥电路可由双极性电源或单极性电源供电,但单电源供电会对DC偏置电压产生潜在的危害,因为只有VDD/2电压施加到过扬声器,除非加一个隔直电容器。
“激励”的半桥电路电源电压总线可以超过LC滤波器的大电感器电流产生的标称值。
在V DD和VSS之间加大的去耦电容器可以限制激励dV/dt的瞬态变化。
全桥电路不受总线激励的影响,因为电感器电流从一个半桥流入,从另一个半桥流出,从而使本地电流环路对电源干扰极小。
音频D类放大器设计因素虽然利用D类放大器的低功耗优点有力推动其音频应用,但是有一些重要问题需要设计工程师考虑,包括:*输出晶体管尺寸选择;*输出级保护;*音质;*调制方法;*抗电磁干扰( EMI);*LC滤波器设计;*系统成本。
输出晶体管尺寸选择选择输出晶体管尺寸是为了在宽范围信号调理范围内降低功耗。
当传导大的IDS时保证VD S很小,要求输出晶体管的导通电阻(RON)很小(典型值为0.1W~0.2W)。
但这要求大晶体管具有很大的栅极电容(CG)。
开关电容栅极驱动电路的功耗为CV2f,其中C是电容,V是充电期间的电压变化,f是开关频率。
如果电容或频率太高,这个“开关损耗”就会过大,所以存在实际的上限。
因此,晶体管尺寸的选择是传导期间将IDS×VDS损失降至最小与将开关损耗降至最小之间的一个折衷。
差分信号和单端信号概述
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差分信号与单端信号概述差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:a.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
b.能有效抑制EMI(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。
c. 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。
目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。
1、共模电压和差模电压我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。
就像初中时平面坐标需要用 x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个 v 是由 x,y 两个数构成的“向量”……而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为vi = (vi+, vi-)也可以表示为vi = (vic, vid)。
c 表示共模,d 表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比 CMRR)条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。
但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。
例如对于仪放,差分输入不是 0,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。
单端、差分信号有何不同_单端信号和差分信号区别
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单端、差分信号有何不同_单端信号和差分信号区别本文为大家详细介绍单端信号和差分信号区别。
差分信号介绍差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相差180度,极性相反。
在这两根线上传输的信号就是差分信号。
差分信号优点差分信号的第一个好处是,因为你在控制基准电压,所以能够很容易地识别小信号。
在一个地做基准,单端信号方案的系统里,测量信号的精确值依赖系统内地的一致性。
信号源和信号接收器距离越远,他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大。
从差分信号恢复的信号值在很大程度上与地的精确值无关,而在某一范围内。
差分信号的第二个主要好处是,它对外部电磁干扰(EMI)是高度免疫的。
一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。
既然电压差异决定信号值,这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。
除了对干扰不大灵敏外,差分信号比单端信号生成的EMI还要少。
差分信号提供的第三个好处是,在一个单电源系统,能够从容精确地处理双极信号。
为了处理单端,单电源系统的双极信号,我们必须在地和电源干线之间某任意电压处(通常是中点)建立一个虚地。
用高于虚地的电压来表示正极信号,低于虚地的电压来表示负极信号。
接下来,必须把虚地正确地分布到整个系统里。
而对于差分信号,不需要这样一个虚地,这就使我们处理和传播双极信号有一个高真度,而无须依赖虚地的稳定性。
差分信号缺陷差分电路的主要缺陷是走线的增加。
因此,如果你的应用中这些优点没有一个是特别重要的,那么就不值得为差分信号以及附带的布线考虑增加面积。
但是如果这些优点在你的电路中产生了显著的性能差异,那么增加的布线面积就是我们付出的代价。
单端信号和差分信号区别一、基本区别单端信号指的是用一个线传输的信号,一根线没参考点怎么会有信号呢?参考点就是地啊。
也就是说,单端信号是在一跟导线上传输的与地之间的电平差。
那么当你把信号从A点传递到B点的时候,有一个前提就是A点和B点的地电势应该差不多是一样的。
fpga 差分信号转单端
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fpga 差分信号转单端摘要:I.差分信号与单端信号的概念A.差分信号的定义B.单端信号的定义II.FPGA 在差分信号转单端信号中的应用A.FPGA 的定义B.FPGA 中差分信号转单端信号的方法III.差分信号转单端信号的原理A.差分信号转单端信号的原理介绍B.差分信号转单端信号的电路实现IV.FPGA 差分信号转单端信号的应用案例A.FPGA 在通信系统中的应用B.FPGA 在音频处理中的应用V.FPGA 差分信号转单端信号的前景与挑战A.FPGA 技术的发展趋势B.FPGA 差分信号转单端信号面临的挑战与解决方案正文:FPGA(现场可编程门阵列)是一种集成电路,它可以通过编程实现不同的功能。
在电子设计中,FPGA 被广泛应用于各种领域,如通信、音频处理等。
在差分信号与单端信号的转换中,FPGA 也发挥着重要作用。
差分信号与单端信号是电子工程中常见的两种信号类型。
差分信号是指两个信号之间的差值,它具有良好的抗干扰性能和较高的传输速率。
单端信号是指一个信号的电压值,它的传输过程中容易受到干扰。
在实际应用中,需要将差分信号转换为单端信号,以便进行进一步的处理。
在FPGA 中,差分信号转单端信号的方法有很多种。
一般来说,可以通过运算放大器、差分到单端转换器等电路实现。
在具体实现时,需要根据实际应用场景选择合适的转换方法。
差分信号转单端信号的原理主要是通过电路将差分信号的两个输入端之间的电压差值转换为一个单端信号。
在差分信号中,两个输入端的电压差值可以表示为Vdiff = V1 - V2。
通过一定的电路处理,可以将Vdiff 转换为一个单端信号Vout。
在电路实现时,通常需要考虑电路的增益、带宽、噪声等因素,以保证转换后的单端信号具有良好的性能。
FPGA 差分信号转单端信号的应用案例非常丰富。
在通信系统中,FPGA 可以实现差分信号与单端信号的转换,从而实现高速数据传输。
在音频处理中,FPGA 也可以实现差分信号与单端信号的转换,从而提高音频信号的质量。
fpga 差分信号转单端
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FPGA差分信号转单端一、什么是FPGA差分信号转单端1.1 差分信号和单端信号的区别差分信号和单端信号是电子系统中常见的两种信号传输方式。
差分信号是指由一对相互互补的信号组成的信号对,其中一条信号是另一条信号的反相。
而单端信号则是指只有一条信号线的信号传输方式。
差分信号相比单端信号具有抗干扰能力强、传输距离远、抗噪声能力强等优点,在高速数据传输和抗干扰性能要求较高的场景中被广泛应用。
1.2 FPGA差分信号转单端的意义在FPGA设计中,常常需要将差分信号转换为单端信号。
FPGA芯片通常采用的是单端输入/输出接口,而某些外部设备(如传感器、收发器等)可能采用差分信号进行通信。
因此,将差分信号转换为单端信号是将外部设备和FPGA芯片进行连接的必要步骤。
这样可以使得FPGA芯片能够正常接收和处理外部设备传输的信号。
二、FPGA差分信号转单端的方法2.1 电阻分压法电阻分压法是一种简单常用的差分信号转单端信号的方法。
该方法通过在差分信号两条线中间串联一个电阻,将差分信号转换为单端信号。
具体步骤如下: 1. 将差分信号的正负两条线分别连接到电阻的两端。
2. 通过测量差分信号的电压,计算出单端信号的电压值。
电阻分压法的优点是简单易行,成本低廉。
但是由于电阻会引入额外的电压降,可能会对信号质量造成一定的影响。
2.2 差分放大器差分放大器是一种专门用于差分信号转换的电路。
它通过放大差分信号的幅度,同时抑制共模信号的干扰,将差分信号转换为单端信号。
差分放大器的工作原理如下: 1. 差分放大器由两个输入端和一个输出端组成。
其中一个输入端接收差分信号的正线,另一个输入端接收差分信号的负线。
2. 差分放大器通过放大差分信号的差值,并抑制共模信号的干扰。
3. 放大后的差分信号通过输出端输出,即为转换后的单端信号。
差分放大器具有放大差分信号、抑制共模干扰的优点,能够提高信号的质量和传输距离。
但是差分放大器的设计和调试相对较为复杂,需要一定的电路设计和调试经验。
cmos 时钟 差分转单端
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cmos 时钟差分转单端
在电子工程中,将差分信号转换为单端信号是一个常见的需求,特别是在高速数字通信和接口中。
CMOS时钟发生器在许多应用中都起着核心作用,如CPU、微处理器、内存和其他数字逻辑系统中。
下面将详细介绍CMOS时钟信号的差分到单端转换。
差分信号与单端信号
差分信号是两个具有相同幅度但相位相反的信号,通常用于传输数据,因为它可以有效地抵抗噪声和干扰。
单端信号则是一个单一的信号,它相对于一个参考电平(通常是地)变化。
CMOS时钟发生器
CMOS(互补金属氧化物半导体)技术是现代数字电子的基础。
CMOS时钟发生器通常产生一个方波信号,用作其他数字电路的时序参考。
差分转单端转换
差分转单端转换器接收一对差分信号,然后输出一个单端信号。
这通常通过一个电阻网络完成,该电阻网络将差分信号的电压差转化为单端信号。
转换过程中要考虑的一个重要因素是共模抑制比(CMRR),它表示转换器抑制共模噪声的能力。
应用
在许多高速数字系统中,需要将差分时钟信号转换为单端时钟信号。
例如,在某些计算机接口中,如PCIe(高速外设接口总线),就使用了差分时钟信号。
在这些应用中,需要使用差分转单端转换器来提供单端时钟输出,以满足其他数字组件的需求。
结论
差分转单端转换在高速数字通信和接口中非常关键,特别是在那些需要抵抗噪声和干扰的应用中。
而CMOS时钟发生器作为这些系统中的核心组件,确保了稳定的时钟信号供应。
随着技术的进步,这些转换器和发生器的性能也在不断提升,以满足更高的数据速率和更严格的要求。
差分信号转单端信号使用概述
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差分信号转单端信号使用概述差分信号的阐述差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。
在这两根线上传输的信号就是差分信号。
严格意义上来讲,所有电压信号都是差分的,因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。
在某些系统里,"系统地"被用作电压基准点。
当'地'当作电压测量基准时,这种信号规划被称之为单端的。
我们使用该术语是因为信号是用单个导体上的电压来表示的。
另一方面,一个差分信号作用在两个导体上。
信号值是两个导体间的电压差。
尽管不是非常必要,这两个电压的平均值还是会经常保持一致。
单端信号的阐述单端输入输入信号均以共同的地线为基准这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1 V),信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft),且所有的输入信号共用一个基准地线.如果信号达不到这些标准,此时应该用差分输入.对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除,从而减小了噪声误差.单端输入时, 是判断信与 GND 的电压差。
差分信号转单端信息号又称编码器信号转换器编码器信号转换模块,可应用于解决旋转编码器、光栅尺差模输出与单片机、PLC控制器之间转换接口、应用于西门子、ABB、AB、欧姆龙、三菱、松下、台达等各类PLC高速计数模块、脉冲输入端)、电动机编码器、光栅尺与PLC控制器之间转换接口、变频器信号与PLC控制器之间的信号传输、还特别适用于电机自控应用等领域。
尤其是能克服工控系统复杂的现场环境下的强干扰,排除强电场、强磁场等电气干扰。
双高速差模信号转换器能有效保护较为敏感的电路,并且具有脉冲整形功能,有效地提高了系统之间的抗干扰性能,为工业自动化控制系统中提供一个安全接口。
产品概述SYN5007A型差分转集电极开漏输出模块是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自行研发生产的一款信号转换设备,将伺服编码器光栅尺等A+,A-,B+.B-, C+,C-,D+.D-,转换成标准的PLC 的A,B 和C,D 相高速计数信号。
单端到差分转换电路

单端到差分转换电路单端到差分转换电路是一种常见的电路设计,它在许多应用中起到非常重要的作用。
本文将就单端到差分转换电路的原理、设计和应用进行详细介绍。
差分信号是指两个信号之间的差值,而单端信号则是指相对于某个参考点的信号。
单端信号通过单端到差分转换电路可以转换为差分信号,这在一些特定的应用中非常有用。
单端到差分转换电路的原理非常简单。
它由一个差动放大器和一个单端输入信号组成。
单端输入信号通过差动放大器的一个输入端输入,而另一个输入端则连接到一个参考电压。
差动放大器将单端输入信号与参考电压的差值放大,并输出为差分信号。
在设计单端到差分转换电路时,需要考虑一些因素。
首先,需要确定差动放大器的增益,以及参考电压的选择。
增益的选择要根据具体的应用需求来确定,参考电压的选择则要保证单端输入信号能够被放大器正确地处理。
其次,还需要考虑电路的抗干扰能力和带宽要求。
在实际应用中,差分信号往往更能抵抗噪声和干扰,因此单端到差分转换电路的设计要尽可能考虑到这些因素。
单端到差分转换电路在许多应用中都有广泛的应用。
例如,在音频信号处理中,单端到差分转换电路可以将单声道信号转换为立体声信号,从而实现更好的音效效果。
在通信系统中,单端到差分转换电路可以将单端信号转换为差分信号后进行传输,以提高抗干扰能力和传输距离。
此外,单端到差分转换电路还可以在模拟信号处理、传感器接口等领域发挥重要作用。
需要注意的是,在设计和应用单端到差分转换电路时,还需要注意一些问题。
首先,要保证差动放大器的输入阻抗与单端信号源的输出阻抗匹配,以避免信号失真。
其次,要合理选择差动放大器的供电电压,以确保其工作在正常范围内。
此外,还需要注意电路的布局和排线,以减小干扰和噪声的影响。
单端到差分转换电路是一种常见且重要的电路设计。
它可以将单端信号转换为差分信号,并在许多应用中发挥重要作用。
设计和应用单端到差分转换电路时,需要考虑一些关键因素,并注意一些问题。
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差分信号与单端信号概述差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三个方面:a.抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
b.能有效抑制EMI(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。
c. 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。
目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。
1、共模电压和差模电压我们需要的是整个有意义的“输入信号”,要把两个输入端看作“整体”。
就像初中时平面坐标需要用 x,y 两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个“数”v,但这个 v 是由 x,y 两个数构成的“向量”……而共模、差模正是“输入信号”整体的属性,差分输入可以表示为vi = (vi+, vi-)也可以表示为vi = (vic, vid)。
c 表示共模,d 表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放……)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比 CMRR)条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在“某一端”上的共模电压的问题。
但“某一端”也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
对其它放大器,共模输入电压跟单端输入电压范围就有区别了。
例如对于仪放,差分输入不是 0,实际工作时的共模输入电压范围就要小于单端输入电压范围了。
可以通俗的理解为:两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。
A和B相互拉着手。
当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。
这两个船之间的高度差就是差模信号。
当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。
这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。
于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。
当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。
太高,会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留。
理论上,A和B应该只是对差模有响应。
但实际上,由于船上下颠簸,A和B都晕了,明明只有共模,却产生了幻觉:似乎对方相对自己在动。
这就说明,A和B内力较弱,共模抑制比不行啊。
说笑了啊,不过大致也就是这个意思。
当然,差模电压也不可以太大,否则会导致把A和B拉开。
主要是这句“共模是两输入端的算术平均值,差模是直接的同相端与反相端的差值”。
共模电压应当是从源端看进来时,加到放大电路输入端的共同值,差模则是加到放大电路两个输入端的差值。
共模电压有直流的,也有交流的。
直流的称为直流共模抑制(比),交流的称为交流共模抑制(比),统称共模抑制(比)。
一般的放大器特别是仪表放大器,有较好的直流共模抑制,但对交流共模抑制,频率一高往往就不行了----急剧下降,即频率响应不行。
一般的信号均有源阻抗,此阻抗可以不同程度破坏电路的对称性,因此,用差分放大器时要小心它引起的误差。
参考相关数据数册。
不仅仅是在运放电路中。
只要是电信号传输,都可以分为共模和差模差模是两根信号线之间的。
共模是信号对地的所以只要有信号传输就有共模干扰。
准确说是:一根线共模和差模叠加在一起,无法区分,只有双线传输才能区分共模和差模。
先看共模和差模的由来,也就是这种区分的价值1. 传导干扰下:假设系统的公共参考点(“地”)受干扰,电位发生了波动。
其实电位这个概念严格说只有相对意义,一个孤立点不存在什么“电位”,所以波动一定要相对另一个参考点的,例如:大地,或与你的板子或整机相连的那个设备的参考点。
这时,两个设备间的两根信号线上的干扰是近似相同的。
2. 空间耦合干扰下:电磁波具有一定的空间连续性,在很小的空间内,可以认为电磁波是均匀的,如果两根线靠得很近,两根线所受干扰也是近似相同的。
按一般说法,任意一根信号线相对地线所受干扰,就是共模干扰。
但只有双线传输时,共模和差模的区分才有价值。
而且,一根线可以有“共模”,但没有差模。
当然,概念也是人为定的。
要么按公认说法(事实标准),要么按权威定义,比如,IEEE标准。
下面我们再来举个例子来看看:差分运放一端加3 v 一端 2v相当于一端加vd=0.5vc=2.5;一端加:vd=-0.5 vc=2.5。
任何一种信号,都是共模与差模的复合,但是是什么决定了哪些是共模哪些是差模,就是看参考的信号了。
单纯的讲一根线是没有意义的,参考地其实只不过是以地为0信号。
如果一端是VI,那么地端相当于共模信号为VI/2,差模信号为-VI/2,综合起来就为0了而任意参考位为V2的话,VI里面的共模量应为(V1+V2)/2,差模量为(V1-V2)/2另一端相当于共模量(V1+V2)/2,差模量为-(V1-V2)/2,差模与共模只有相比较才有意义。
简单理解:你选择了一个地之后,两根线的相对高度就是差模。
而两根线的绝对高度的平均值就是共模,当两根线的距离缩小到0,变成一根线时,就只有一个高度了,因此它的绝对值就是共模。
此外,这里有一些在公开发表的学术期刊上的定义,都是各个作者的理解,供参考:1. 共模干扰是指干扰电压出现在仪表输人端的一端(正端或负端)对地之间的交流信号,它可用晶体管电压表跨接于仪表输人端的一端(正端或负端)与地之间测量,一般对地干扰大多在几伏到几十伏的范围内2. 共模干扰是指电路中两个被测量点电位相对大地同时发生同方向交化而产生的干扰,而差模jf扰则是电路中两个被测量点的电位差发生相对变化而产生的干扰3. 共模干扰是指模数转换器两个输入端上共有的干扰电压,它可能是直流或交流电压,电压幅值可根据应用现场的环境达几伏甚至更高.共模干扰又称共态干扰,常用共模抑制比(CMRR)表示输入电路对共模干扰的抑制能力4. 共模干扰是指由电源的相线与地线所构成回路中的干扰.差模干扰是指电源的相线和相线所构成的回路中的干扰.传导干扰主要是由电路中高速切换的电压、电流与杂散寄生参数之间相互作用而产生的高频震荡所引起5. 实际上传导干扰又有共模和差模之分,所谓共模干扰是指地线与相线干扰信号,线间的相位相同、电位相等,而差模干扰是相线间干扰信号相位差180(电位相等)6. 共模干扰是指在保护装置所有电路或电路的某一点与地(或外壳)之间形成的干扰(电位),如图1中的Vt 所示.它是保护装置工作不正常的重要原因7. 共模干扰”是指干扰大小和方向一致,其存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间.共模干扰也称纵模干扰、不对称干扰或接地干扰,是载流体与大地之间的干扰共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号:双端输入时,两个信号相同。
差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为:A,B.m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n则输入信号A,B可以看成一个共模信号m 和差模信号n 的合成。
其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。
则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。
这就是差模放大器的工作原理。
(5&3 ,5 = 4+1 ,3= 4-1,共模信号=4,差模信号=1 ,5-3=2,结果是2,将差模信号1放大2倍)差分信号一般是前级输入的,或者一段接共模信号,一端接输入信号。
最最前面,可以用单端转双端啊。
对于差分放大,首先要建立正确的静态工作点,也就是共模信号,譬如vcc为1.8v的时候,输入的共模信号一般是0.9v,放大的差分信号是在0.9v上下摆动的信号~2、基本区别单端信号指的是用一根线传输的信号,一根线没参考点怎么会有信号呢?参考点就是地。
也就是说,单端信号是在一根导线上传输的与地之间的电平差。
利用单端信号把信号从A点传递到B点,有一个前提就是A点和B点的地电势应该差不多是一样的,为啥说差不多呢,后面再详细说。
当你把信号从A点传递到B点的时候,A点和B点的地电势可以一样也可以不一样但是A点和B 点的地电势差有一个范围,超过这个范围就会出问题了。
差分信号指的是用两根线传输的信号,传输的是两根信号之间的电平差。
3、传输上的差别单端信号的优点是,省钱~方便~大部分的低频电平信号都是使用单端信号进行传输的。
一个信号一根线,最后把两边的地用一根线一连,完事。
缺点在不同应用领域暴露的不一样归结起来,最主要的一个方面就是,抗干扰能力差。
首先说最大的一个问题,地电势差以及地一致性。
大家都认为地是0V,实际上,真正的应用中地是千奇百怪变化莫测的一个东西我想我会专门写一些地方面的趣事。
比如A点到B点之间,有那么一根线,用来连接两个系统之间的地那么如果这根线上的电流很大时,两点间的地电势可能就不可忽略了,这样一个信号从A的角度看起来是1V,从B的角度看起来可能只有0.8V了,这可不是一个什么好事情这就是地电势差对单端信号的影响。
接着说地一致性。
实际上很多时候这个地上由于电流忽大忽小,布局结构远远近近,地上会产生一定的电压波动,这也会影响单端信号的质量。
差分信号在这一点有优势,由于两个信号都是相对于地的当地电势发生变化时,两个信号同时上下浮动(当然是理想状态下)差分两根线之间的电压差却很少发生变化,这样信号质量不就高了吗?其次就是传输过程中的干扰,当一根导线穿过某个线圈时,且这根线圈上通着交流电时,这根导线上会产生感应电动势~~好简单的道理,实际上工业现场遇到的大部分问题就是这么简单,可是你无法抗拒~如果是单端信号,产生多少,就是多少,这就是噪声你毫无办法。
但是如果是差分信号,你就可以考虑拉,为啥呢,两根导线是平行传输的每根导线上产生的感应电动势不是一样吗,两个一减,他不就没了吗~确实,同样的情况下,传输距离较长时,差分信号具有更强的驱动能力、更强的抗干扰能力,同样的,当你传输的信号会对其他设备有干扰时,差分信号也比单端信号产生的信号相对小,也就是常说的EMI 特性(EMI是Electro Magnetic Interference的缩写,有传导干扰和辐射干扰两种。