Recientemente escuché en un curso que una ventaja principal de las señales diferenciales es que ambas señales muestran la misma impedancia, mientras que una señal de un solo extremo, que se mide contra tierra, tiene una alta impedancia en el punto de medición y una baja impedancia en tierra (Consulte la imagen a continuación).
Entiendo por qué ese es el caso, pero ¿de qué manera importa? ¿Porque es esto importante? ¿Es porque el ruido "ambiental" afecta a ambas señales de la misma manera?
Respuestas:
La misma impedancia es buena porque el ruido acoplado capacitivamente es inversamente proporcional a la impedancia.
Por lo general, las señales diferenciales están dispuestas de modo que ambas estén sujetas al mismo ruido. Considere cable de par trenzado, por ejemplo. El ruido tiene la misma magnitud y polaridad, mientras que la señal prevista tiene polaridad opuesta. Al tomar la diferencia entre las dos señales en el extremo receptor, cualquier valor en ambas señales (la señal de modo común ) se cancela.
Si la impedancia de las dos señales es diferente, entonces el mismo ruido acoplado por la misma capacitancia a cada línea termina produciendo un voltaje diferente en las dos líneas. Restar los voltajes en el receptor ahora ya no cancela el ruido por completo.
¿Es porque el ruido "ambiental" afecta a ambas señales de la misma manera?
Es completamente por esa misma razón. Se llama equilibrio de impedancia a tierra (o equilibrio de impedancia de tierra) y, en presencia de alguna señal interferente, ambas líneas (cables) se verán afectadas en gran medida por igual, por lo tanto, cuando se utiliza un amplificador receptor diferencial, la señal de modo común debido a la la interferencia se erradicará en gran medida.
El circuito superior (arriba) no tiene una impedancia de tierra balanceada y será más susceptible al ruido de línea de una interferencia externa. El circuito inferior tiene un buen equilibrio de impedancia de tierra y será menos susceptible.
Vea también este intercambio de pila Q y A y observe el punto que hago en mi respuesta sobre "Las impedancias de conducción (final de envío) coinciden".