单端信号、差分信号和伪差分信号的特点

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

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  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!)

 


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