Ensidig signalering
Ensidig signalering är den enklaste och mest använda metoden för att överföra elektriska signaler över ledningar . En tråd bär en varierande spänning som representerar signalen, medan den andra tråden är ansluten till en referensspänning, vanligtvis jord . Huvudalternativet till ensidig signalering kallas differentiell signalering där de två ledarna bär signaler lika stora men med motsatt elektrisk polaritet .
Ensidig signalering är billigare att implementera än differential, men den har en distinkt nackdel: ett enkelsidigt system kräver en strömförsörjningsspänning som är lika med den maximala amplituden för signalen som ska tas emot medan ett differentialsystem bara kräver en spänning som är hälften av signalamplituden som ska tas emot. För en given strömförsörjningsspänning producerar då ett differentialsystem signaler med dubbelt så stor amplitud och har därför dubbelt så bra brusimmunitet (6 dB högre signal-brusförhållande ) som ett system med enkel ände.
Den största fördelen med ensidig signalering framför differentiell signalering är att färre ledningar behövs för att överföra flera signaler. Om det finns n signaler, så finns det n +1 ledningar, en för varje signal och en för jord, medan differentialsignalering använder minst 2 n ledningar. En nackdel med ensidiga system som använder en gemensam retur är att returströmmarna för alla signalerna använder samma ledare (även om separata jordledningar används är jordarna oundvikligen sammankopplade i varje ände), och detta kan ibland orsaka interferens (överhörning) mellan signalerna.
Standarder
Single-ended signalering används ofta och kan ses i många vanliga överföringsstandarder, inklusive:
- RS-232 seriell kommunikation
- PS/2 mus- och tangentbordskontakter
- I²C seriell buss
- TTL- kretsar
- CMOS logiska kretsar
- ECL- kretsar
- De flesta parallella datorbussar, till exempel:
- VGA- videokontakter
- SCSI- gränssnitt för hårddiskar och annan kringutrustning
- Parallella ATA- gränssnitt för hårddiskar och annan kringutrustning
Kontakter
Ett brett utbud av kontakter kan användas för ensidig signalering. Några vanliga kontakter för hushålls- och underhållningsutrustning inkluderar; Vissa typer av kontakter, även om de oftare används för balanserade par, används ibland för ensidig drift:
- RCA-uttag (phono-kontakter)
- jack pluggar
Exempel
Det flitigt använda RS-232- systemet är ett exempel på ensidig signalering, som använder ±12 V för att representera en signal, och allt mindre än ±3 V för att representera avsaknaden av en signal. De höga spänningsnivåerna ger signalerna viss immunitet mot brus, eftersom få naturligt förekommande signaler kan skapa en spänning av sådan storlek. De har också fördelen att endast kräva en tråd per signal. Men de har också en allvarlig nackdel: de kan inte köra i höga hastigheter. Effekterna av kapacitans och induktans , som filtrerar bort högfrekventa signaler, begränsar hastigheten.
Historiskt sett använde elektrisk telegraf ensidig signalering med jordretur , vilket helt eliminerade behovet av att tillhandahålla en returledare och minskade avsevärt kostnaden för långdistanslinjer. Telegraf är den tidigaste användningen av den enkeländade transmissionslinjetypen, men är nu föråldrad.