Diferenciálna signalizácia

Diferenciálna signalizácia je spôsob prenosu údajov, pri ktorom sa informácia prenáša ako rozdielové napätie (na rozdiel od tzv. single-ended signalizácie, kde sa informácia prenáša ako napätie voči referenčnému bodu, obvykle voči signálnej zemi).

Vedenia a zbernice, ktoré využívajú diferenciálnu signalizáciu, sa nazývajú diferenciálne vedenia a diferenciálne zbernice.

 Vlastnosti 
 pri rovnakom rozkmite napájania dvojnásobná šumová imunita oproti single-ended signalizácii
 vysoká odolnosť voči súhlasnému typu rušeniu (napätiu indukovanému do oboch vodičov – angl. common mode), najmä ak sa na prenos použije krútená dvojlinka (angl. twisted pair)
 nie nevyhnutne musí byť galvanický oddelené, aj keď je to obvyklá prax

 Realizácia 

 Vysielač 
 polovodičový: dva dvojčinné výstupy budené cez invertor
 transformátor (tým sa súčasne realizuje aj galvanické oddelenie)

 Prijímač 
 polovodičový: diferenciálny zosilňovač (komparátor) s hysteréziou
 transformátor (tým sa súčasne realizuje aj galvanické oddelenie)

 Detaily 
Polovodičový vysielač a prijímač býva často realizovaný spolu v jednom integrovanom obvode. Ak je potrebné realizovať galvanické oddelenie s polovodičovým riešením, realizuje sa obvykle medzi vysielačom/prijímačom a samotným elektronickým zariadením, pričom je potrebné zabezpečiť aj oddelené napájanie vysielača/prijímača.

Ak nejde o oddelenie transformátorom, obvykle je definovaná pokojová úroveň zbernice (vedenia), najjednoduchšie rezistormi voči napájaniu (každý vodič voči inému pólu). Keďže často ide o prenos na vyšších frekvenciách, je tiež nevyhnutné dbať na impedančné prispôsobenie vysielača/prijímača k vedeniu.

V poslednom čase so zvyšovaním pracovnej frekvencie súčastí elektronických zariadení do oblastí, kde majú aj pomerne krátke spoje vlastnosti (vysokofrekvenčného) vedenia (v rámci zariadenia, dosky plošných spojov či dokonca v rámci čipu), sa používa diferenciálna signalizácia na prenos rýchlych signálov aj na takéto krátke vzdialenosti (typicky napr. hodinové signály).

 Príklady použitia 

 Sériové 
Polovodičové riešenie vysielača/prijímača:
 RS-422, RS-485 – zbernice, rozhranie najbežnejšie realizované obvodom SN75176 resp. ekvivalentami
 USB, FireWire – zbernice na pripojenie periférií k počítaču
 Serial ATA – zbernica na pripojenie veľkokapacitných pamäťových zariadení
 PCI-Express – lokálna zbernica na pripojenie rozširujúcich kariet
 DisplayPort, DVI, HDMI – rozhrania na pripojenie zobrazovacích zariadení k počítačom a multimediálnym zariadeniam

Oddelenie transformátorom:
 Ethernet – technológia počítačových sietí

 Paralelné 
 LVDS (z angl. Low Voltage Differential Signalisation) – všeobecne ide o zbernicu, ktorá využíva diferenciálnu signalizáciu pri nízkom rozkmite napätia (oblasť 3 V a menej); keďže tento druh signalizácie sa používa aj pri digitálnom prenose obrazovéh signálu z grafického adaptéru počítača do digitálneho monitoru, pojem LVDS sa v bežnej „počítačovej“ terminológii používa práve v tomto zmysle.

Kategória:Zbernice
Kategória:Elektronika