你知道為何高速傳輸是差分傳輸?
發布時間:2014-07-28 責任編輯:willwoyo
【導讀】zuijindebijibenbiandegewaidexianbo。zaichuqideshihou,tarutongyigechaotedadebiandanghe,jibianyijingrucizhida,juranhaifudailexuduolianjieqi。yudayinjidelianjieyeshibingxingjiekou,shiyongcudajieshide電纜,以2Mbps的速率與打印機進行通訊,而這些正在逐漸成為一種遙遠的記憶。
目前,打印機、硬盤、鼠標等各種設備可以通過較細的USB電纜進行連接。USB3.0使得速率到達5Gbps(5120Mbps),通訊速度變得更加理想。而支撐此種技術的就是高速差分傳輸技術。這次針對高速差分傳輸技術的使用背景進行簡單說明。
以 前,個人電腦所連接電纜的信號傳輸的主流方式是單端信號方式,其代表性特點是打印機連接使用並行接口,調製解調器使用RS-232C。單端信號傳輸采用的 是shi多duo個ge信xin號hao線xian共gong同tong使shi用yong信xin號hao返fan回hui的de地di線xian的de方fang式shi。進jin行xing電dian壓ya檢jian測ce時shi,通tong過guo地di線xian信xin號hao的de電dian位wei,判pan斷duan邏luo輯ji。在zai這zhe種zhong方fang式shi下xia,列lie舉ju如ru下xia兩liang個ge提ti高gao傳chuan輸shu速su率lv的de方fang法fa。
① 提高各信號線的傳輸速度。
② 增加信號線個數。

圖1. 信號的單端傳輸
如果使用②的(de)方(fang)法(fa),連(lian)接(jie)器(qi)會(hui)更(geng)加(jia)大(da)型(xing)化(hua),電(dian)纜(lan)也(ye)變(bian)得(de)更(geng)粗(cu)。要(yao)說(shuo)起(qi)來(lai)的(de)話(hua),是(shi)希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)提(ti)高(gao)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)度(du),減(jian)少(shao)其(qi)中(zhong)的(de)信(xin)號(hao)線(xian)數(shu)量(liang),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)瘦(shou)身(shen)簡(jian)化(hua)。但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)單(dan)純(chun)地(di)提(ti)高(gao)信(xin)號(hao)的(de)速(su)度(du),那(na)麼(me)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)昂(ang)貴(gui)的(de)IC,而且輻射的EMI噪音也會變強。
如果降低電壓振幅,那麼由於信號的上升/下降時間會縮短,高速傳輸也變得相對容易。但是,它也不盡是優勢,如果電壓降低,那麼由於外部噪音的影響,很容易發生誤動作。
為 解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti),差(cha)分(fen)輸(shu)送(song)技(ji)術(shu)被(bei)利(li)用(yong)了(le)起(qi)來(lai)。所(suo)謂(wei)差(cha)分(fen)輸(shu)送(song),是(shi)指(zhi)使(shi)用(yong)兩(liang)根(gen)信(xin)號(hao)線(xian),使(shi)電(dian)流(liu)在(zai)彼(bi)此(ci)間(jian)逆(ni)向(xiang)流(liu)動(dong),並(bing)通(tong)過(guo)信(xin)號(hao)線(xian)間(jian)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu)的(de)方(fang)法(fa)。至(zhi)於(yu)來(lai)自(zi) yuwaibudezaoyin,jishizaizhengfuliangduandexinhaoxianwaishijiatongyangdezaoyin,yinchafenchuanshuerrongyifaxianxinhaoxianjiandedianweicha,suoyizaoyinhuibeixiaochu,buyiyinfawudongzuo。[page]

圖2. 信號的差分傳輸

圖3. 未外加噪音時的波形

圖4 外加噪音時的波形
此外,通過相互間逆向流過電流,抵消磁通,由此降低信號高次諧波所引發的EMI噪音。

圖5. 差分傳輸的噪音降低原理
雖然說差分傳輸線不太可能釋放EMI噪音,但是驅動器IC的基準電位的波動和傳輸線的非對稱性,不 可ke避bi免mian地di會hui引yin發fa某mou種zhong程cheng度du的de共gong模mo噪zao音yin。因yin此ci,也ye出chu現xian了le希xi望wang有you消xiao除chu共gong模mo噪zao音yin元yuan器qi件jian的de需xu求qiu,共gong模mo扼e流liu線xian圈quan作zuo為wei噪zao音yin濾lv波bo器qi也ye就jiu隨sui之zhi被bei開kai發fa出chu來lai。共gong模mo扼e流liu線xian圈quan不bu僅jin具ju 備抑製EMI噪音的效果,而且可以通過如同變壓器般的功能,改善信號的非對稱性,擁有波形整形的效果。
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