差分数据传输有什么区别

隔离器的主要功能是传递某种形式的信息。 防止电流流动的电气屏障。隔离器结构 来自阻断电流的绝缘材料，带有耦合 元素在屏障的两侧。信息通常在之前编码 通过耦合元件穿过屏障传输。

ADI公司的耦合器数字隔离器使用芯片级微变压器 作为耦合元件，在高位传输数据 优质聚酰亚胺绝缘屏障。数据传输的两种主要方法 已用于i耦合器隔离器：单端和差分。 数据传输方案的选择涉及工程权衡 优化最终产品的所需特性。

在单端数据传输中，变压器与 初级绕组接地。对输入信号中的逻辑转换进行编码 进入始终为正极性的脉冲，相对于地面，在 发射机芯片。这也被称为“一脉冲两个脉冲”，因为 上升沿编码为两个连续脉冲，而下降沿为 由单个脉冲表示（见图1顶部）。另一边的接收器 隔离栅的一侧接收信号并确定是否一个或 发送了两个脉冲;然后，它相应地重建输出。

差分数据传输以真正的差分方式使用变压器。 在这种情况下，当检测到输入边沿时，始终发送单个脉冲， 但脉冲的极性决定了跃迁是上升还是下降 （图 1 的下半部分）。接收器是真正的差分，并更新 输出基于脉冲极性。

图1.单端与差分数据传输

单端方法的主要优点之一是电流更低 低数据速率下的消耗。这是因为差分接收器 需要比 CMOS 施密特触发器更大的直流偏置电流 单端接收器。然而，差异化方法的 在更高的吞吐率下提供功率有两个原因：驱动器级别和数量 的豆类。变压器的驱动电平可以降低，因为 接收器只需要确定极性而不是存在 单脉冲或双脉冲。平均而言，单端系统需要 每个边沿 1.5 个脉冲，而差分传输每个边沿需要一个脉冲 边缘（减少 33%）。

降低驱动电平和减少脉冲也降低了射频辐射。排放 当电源中的电流脉冲引起 印刷电路板结构。由于脉冲较少，并且能量 每个脉冲较低，产生的RF辐射显着降低。

与单端传输相比，差分传输还有另外两个优点：传播 延迟和抗噪性。在单端方法中，单端和双端 脉冲必须具有特定的定时关系和接收器 必须在一定时间窗口内分析脉冲。这些要求 对编码和解码施加约束，最终限制 通过设备的传播延迟。这反过来又限制了整体吞吐量 该部分可以实现。差异化方法的约束较少 由于始终使用单个脉冲，因此传播延迟较低且 吞吐量更高。

虽然差分接收器能够可靠地检测发射器发送的差分信号，但它会抑制不需要的共模 噪声通常存在于隔离系统中，导致更高的共模瞬变抗扰度（CMTI）。差分 接收器也不太容易受到电源噪声的影响，从而具有更高的抗噪性。光耦合器设计中使用的LED 本质上是单端的，这导致光耦合器通常表现出较差的CMTI性能。与光耦合器相比，差分数据传输为i耦合器数字隔离器提供了额外的性能提升。

数据传输方法是设计人员优化数字隔离器性能的一个选项。拥有真正的 差分耦合元件作为i耦合器技术的基础，在这方面提供了极大的灵活性，其中光耦合器和 电容耦合器件通常无法匹配。

审核编辑：郭婷