使用差分信号时的注意事项

在现代电子信号传输领域，差分信号因其出色的抗干扰能力和良好的信号质量而被广泛应用于模拟信号传输中。然而，在使用差分信号时，我们必须注意共模电压范围的问题，以及对信号的适当处理和调节，以确保信号传输的准确性和稳定性。

差分信号优势分析

差分信号在模拟信号传输中的优势主要体现在其对电源纹波和其他干扰的良好抵抗能力。在如桥式应变片式力传感器等应用中，输出信号可能非常微弱，满量程时仅有2mV。在这种情况下，使用单端信号传输极易受到电源纹波的影响，导致信号失真。因此，差分信号成为更佳的选择，通过仪表运算放大器进行信号放大和处理，可以有效保证信号的准确传输。

使用差分信号时的注意事项

1. 共模电压范围

使用差分信号时，必须特别注意共模电压范围的问题。共模电压是指两根信号线上相对于系统地的电压，这个电压不能过大。例如，传输0.1V的信号是可行的，但如果一根线是1000.0V而另一根线是1000.1V，则可能导致问题。在许多场合下，使用差分信号的目的是为了避免两个系统之间的地直接连接，因此需要采取措施抑制共模电压。

2. 共模电压的抑制方法

为了抑制共模电压，可以采用简单的电路设计：将两根信号线通过足够大的电阻连接到系统的地上。这类似于放风筝时手中握着线，虽然在地上跑跳不会影响风筝的高度，但始终在控制范围之内。在电子领域中，这个控制范围被称为共模电压范围。

单端转差分信号的转换方法

常见的方法是使用仪表运算放大器配合普通运算放大器搭建单端转差分的电路。仪表运算放大器在处理差分信号方面具有强大的能力，可以有效地将单端信号转换为高质量的差分信号，同时避免不必要的信号放大。