AD的差分輸入與單端輸入
AD的差分輸入與單端輸入
單端輸入,輸入信號均以共同的地線為基準。這種輸入方法主要應用於輸入信號電壓較高(高於1V),信號源到模擬輸入硬件的導線較短(低於15 ft,1ft=304.8mm),且所有的輸入信號共用一個基準地線。如果信號達不到這些標準,此時應該用差分輸入。對於差分輸入,每一個輸入信號都有自有的基準地線;由於共模噪聲可以被導線所消除,從而減小了噪聲誤差。
單端輸入時,是判斷信號與 GND 的電壓差。差分輸入時,是判斷兩個信號線的電壓差。
信號受幹擾時,差分的兩線會同時受影響,但電壓差變化不大。 (抗幹擾性較佳) 而單端輸入的一線變化時,GND不變,所以電壓差變化較大。(抗幹擾性較差)。
差分信號和普通的單端信號走線相比,最明顯的優勢體現在以下三個方面:
A.抗幹擾能力強,因為兩根差分走線之間的耦合很好,當外界存在噪聲幹擾時,幾乎是同時被耦合到兩條線上,而接收端關心的只是兩信號的差值,所以外界的共模噪聲可以被完全抵消。
B.能有效抑制EMI,同樣的道理,由於兩根信號的極性相反,他們對外輻射的電磁場可以相互抵消,耦合的越緊密,泄放到外界的電磁能量越少。
C.時序定位精確,由於差分信號的開關變化是位於兩個信號的交點,而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷,因而受工藝,溫度的影響小,能降低時序上的誤差,同時也更適合於低幅度信號的電路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指這種小振幅差分信號技術。
當AD的輸入信號只有一路時,為了更好地抑制共模噪聲,我們可以采用差分輸入方式。
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AD的差分輸入與單端輸入