Diferenciálna signalizácia

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Prenos signálov pomocou diferenciálnej signalizácie

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[upraviť | upraviť zdroj]

  • 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[upraviť | upraviť zdroj]

Vysielač[upraviť | upraviť zdroj]

Prijímač[upraviť | upraviť zdroj]

Detaily[upraviť | upraviť zdroj]

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[upraviť | upraviť zdroj]

Sériové[upraviť | upraviť zdroj]

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:

Paralelné[upraviť | upraviť zdroj]

  • 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.