差分到单端

电器工程 微分 单端
2022-01-22 03:19:43

我有一个 0 到 2 MHz 的差分信号,需要将其转换为单端信号。

我发现有3种方法:

  1. 变压器
  2. 放大器
  3. 只需将负极部分与匹配的负载接地

我如何决定使用哪种方法?我的意思是我只会采用负载到地面的方法,但我想这并不是那么简单的决定。

编辑:变压器方法会失败,因为直流无法通过,尽管这没问题。

3个回答

1.变压器

如果您的信号是单个或窄带频率,则此方法很好。但是,其他任何事情,您都会将变压器频率响应引入您的信号。

3.只需将负极部分与匹配负载接地

这种方法可以,如果信号源靠近接收器。由于您要抛弃共模降噪,这是信号首先以差分方式发送的原因,因此该方法应仅限于在 PCB 上进行局部连接。

2.放大器

差分放大器最终是您的最佳选择。不仅更容易控制接收器的频率响应,而且您还可以充分利用共模噪声去除。此外,这种方法将输入信号与信号流向的任何地方分离,从而为您提供适当的输出阻抗以馈入下一级。

DC 到 2Mhz 是差分放大器领域,它们可以在该范围内具有出色的相位和增益平坦度以及合理的 CMRR(这往往会随频率下降)。看看 THAT Corp 的高 CMRR 部件,它们是针对音频的,但 IIRC 有足够的 GBP 和有用的自举共模阻抗。

300KHz 至 2MHz 对变压器来说很容易(且紧凑)处理,出色的 CMRR 和共模范围,并且仅仅十年的带宽相位和增益应该是平坦的。然而,这些在相当低阻抗的电路中是最好的,因此如果尝试测量高 Z 源,这不是您想要的。微型电路有你需要的东西。

接地电阻器通常是您在线路驱动端看到的东西,而不是接收器,因为它在接收器中根本没有为您购买 CMRR,同时有助于驱动器中的阻抗平衡。

做什么取决于您的设计参数(例如源阻抗、共模范围、所需的 CMRR ...)。

为了增加现有答案,典型的差分信号在两条信号线上具有相同的信号但相位相反。您的解决方案 3 的缺点是为您提供了差分信号将看到的信号幅度的一半,因为您只有一条信号线。

专业音频对此有一个解决方法,因为音频应用程序经常需要驱动单端源,例如吉他放大器。差分信号的一半具有实际信号,而另一半只是在 0V 下驱动 - 它由与“信号”一半相同的输出阻抗(通常是相同的运算放大器)驱动,而不是简单地连接到 0V。屏幕当然是直接接0V的。差分输入将从信号线中减去 0V 参考信号线,从而消除信号中的共模噪声,但不会影响信号幅度。单端输入只会看到信号线和0V,这当然不允许去除噪声,但不会改变信号电平。

这对你的信号很好。但它确实有一个缺点(就像所有东西一样)。双绞线上的相等和相反的信号辐射很少,这减少了它们对周围设备的影响。单一的“热”信号线没有这个优势,当您进入 MHz 领域时,这可能是一个问题。