Worldlex Wiki La signalisation différentielle fonctionne aussi bien pour la signalisation analogique, comme dans l'audio symétrique , que pour la signalisation numérique, comme dans RS-422 , RS-485 , Ethernet sur paire torsadée , PCI Express , DisplayPort , HDMI et USB .
Adapté à une utilisation avec des appareils électroniques basse tension
L' industrie électronique , notamment dans le domaine des appareils portables et mobiles, s'efforce constamment de réduire la tension d'alimentation afin d'économiser de l'énergie. Cependant, une faible tension d'alimentation diminue l'immunité au bruit. La signalisation différentielle contribue à atténuer ces problèmes car, à tension d'alimentation égale, elle offre une immunité au bruit deux fois supérieure à celle d'un système asymétrique.
Pour comprendre pourquoi, prenons l'exemple d'un système numérique asymétrique avec une tension d'alimentation
Comparaison avec la signalisation asymétrique
En signalisation asymétrique, l'émetteur génère une tension unique que le récepteur compare à une tension de référence fixe, les deux étant relatives à une masse commune. Dans de nombreux cas, les systèmes asymétriques ne sont pas réalisables. Une autre difficulté réside dans les interférences électromagnétiques que peut générer un système de signalisation asymétrique fonctionnant à haute vitesse.
Relation avec les interfaces équilibrées
lignes de transport
Le type de ligne de transmission reliant deux dispositifs (puces, modules) détermine souvent le type de signalisation. La signalisation asymétrique est généralement utilisée avec des câbles coaxiaux , où un conducteur isole totalement l'autre des perturbations extérieures. Tous les blindages sont intégrés dans un seul matériau formant une masse commune. La signalisation différentielle, quant à elle, est généralement utilisée avec une paire de conducteurs symétriques. Pour les câbles courts et les basses fréquences, les deux méthodes sont équivalentes ; des circuits asymétriques économiques avec une masse commune peuvent donc être utilisés avec des câbles bon marché. À mesure que les débits de signalisation augmentent, les câbles se comportent comme des lignes de transmission.
Utilisation dans les circuits imprimés (notamment les ordinateurs)
La signalisation différentielle est souvent utilisée en informatique pour réduire les interférences électromagnétiques , car un blindage complet est impossible avec les microbandes et les puces, en raison de contraintes géométriques et du fait que le blindage est inefficace en courant continu. Si une ligne d'alimentation CC et une ligne de signal basse tension partagent la même masse, le courant de retour par la masse peut y induire une tension significative. Une masse à faible résistance atténue ce problème.
Ligne de transmission
La solution traditionnelle consiste à utiliser une ligne à ruban, qui forme une ligne de transmission.
paire de microbandes
Les microbandes forment également des lignes de transmission sans nécessiter de couche supplémentaire sur le circuit imprimé, contrairement aux lignes striplines . Une paire symétrique de lignes microbandes suffit généralement. Chaque ligne induisant un courant image correspondant dans le plan de masse (nécessaire à l'alimentation), la paire se comporte comme quatre lignes et présente donc une diaphonie plus faible qu'une simple paire isolée. De fait, son comportement est identique à celui d'une paire torsadée. Une faible diaphonie est essentielle lorsque de nombreuses lignes sont regroupées dans un espace réduit, comme sur un circuit imprimé classique.
Traces tordues
L'utilisation de vias sur PCB permet également de créer des pistes physiquement torsadées avec des caractéristiques de diaphonie améliorées par rapport aux microbandes couplées.
Signalisation différentielle haute tension
La signalisation différentielle haute tension ( HVD ) utilise des signaux haute tension . En électronique informatique , la haute tension signifie généralement 5 volts ou plus.
Les variantes SCSI -1 incluaient une implémentation différentielle haute tension (HVD) dont la longueur maximale de câble était bien supérieure à celle de la version asymétrique. Par exemple, les équipements SCSI permettent une longueur de câble totale maximale de 25 mètres en HVD, tandis que le SCSI asymétrique autorise une longueur maximale de 1,5 à 6 mètres, selon la vitesse du bus. Les versions LVD du SCSI autorisent une longueur de câble inférieure à 25 mètres, non pas en raison d'une tension plus basse, mais parce que ces normes SCSI permettent des vitesses beaucoup plus élevées que l'ancien SCSI HVD.
Le terme générique de signalisation différentielle haute tension désigne divers systèmes. La signalisation différentielle basse tension (LVDS), quant à elle, est un système spécifique défini par une norme TIA/EIA.
Inversion de polarité
De nombreux émetteurs-récepteurs Ethernet PHY prennent en charge cette fonctionnalité sous forme de détection et de correction automatiques de polarité (à ne pas confondre avec une fonction similaire de croisement automatique ). PCIe et USB SuperSpeed prennent également en charge l'inversion de polarité des voies.
Une autre façon de gérer les erreurs de polarité consiste à utiliser des codes de ligne insensibles à la polarité .