Recentemente ho sentito in un corso che un vantaggio principale dei segnali differenziali è che entrambi i segnali mostrano la stessa impedenza, mentre un segnale single-ended, che viene misurato a terra, ha un'impedenza elevata nel punto di misurazione e una bassa impedenza a terra (fare riferimento all'immagine seguente).
Capisco perché è così, ma in che modo importa? Perché questo è importante? È perché il rumore "ambientale" influenza entrambi i segnali allo stesso modo?
Risposte:
La stessa impedenza è buona perché il rumore accoppiato in modo capacitivo è inversamente proporzionale all'impedenza.
Di solito i segnali differenziali sono disposti in modo tale che entrambi siano soggetti allo stesso rumore. Considerare ad esempio il cavo a doppino intrecciato. Il rumore ha quindi la stessa ampiezza e polarità, mentre il segnale previsto ha polarità opposta. Prendendo la differenza tra i due segnali all'estremità di ricezione, qualsiasi valore su entrambi i segnali (il segnale di modo comune ) annulla.
Se l'impedenza dei due segnali è diversa, lo stesso rumore accoppiato dalla stessa capacità a ciascuna linea finisce per produrre una tensione diversa nelle due linee. Sottraendo le tensioni sul ricevitore ora non si cancella più completamente il rumore.
È perché il rumore "ambientale" influenza entrambi i segnali allo stesso modo?
È interamente per quello stesso motivo. Viene chiamato bilanciamento dell'impedenza verso terra (o bilanciamento dell'impedenza di terra) e, in presenza di un segnale di interferenza, entrambe le linee (fili) saranno ampiamente influenzate allo stesso modo, quindi, quando si utilizza un amplificatore di ricezione differenziale, il segnale di modo comune a causa del l'interferenza sarà ampiamente sradicata.
Il circuito superiore (sopra) non ha un'impedenza di terra bilanciata e sarà più suscettibile al rumore di linea proveniente da un interferente esterno. Il circuito inferiore ha un buon bilanciamento dell'impedenza di terra e sarà meno suscettibile.
Vedi anche questo scambio di stack Q e A e nota il punto che faccio nella mia risposta su "Impedenze di guida (fine invio) abbinate".