差动输出指输出端口中存在两个相对独立的信号,这两个信号的差异是信号的输出部分,而它们的相似部分则是共同模式输出。常见的差分输出包括电子差分输出和机械差分输出。
电子差分输出是应用广泛的差动输出方式之一,通常用于模拟、数字信号的传输和相应的功率放大器。其操作原理是将两个失调的反向信号相互抵消,以获得单一的输出。电子差分输出通过将四个端口相连来实现,其中两个是正极,两个是负极。
这种方案的主要好处在于可以消除噪声,因为两个反向信号被减去后,任何共有的模式被消除。但是,在实践中,差分信号可能让电路变得更加昂贵。此外,如果网络中断,电子差分输出的失调可能会导致跨通道干扰。
机械差分输出是另一种差动输出方式,通常用于机器人、电气和航空等领域。与电子差分输出不同,机械差分输出是通过机械传动实现的。机械差分输出器的工作原理与汽车中的差速器相似。
机械差分输出器由两个轮子构成,当它们共同旋转时,输出一个相对于两个轮子的旋转的差分输出。这种输出在航空自动驾驶仪器、罗盘系统和偏航防护中经常使用。
差动输出的优势在于它可以消除共同模式噪声,并提高信号到噪声比。这是因为,共同模式噪声的出现与信号和其另一个线路之间的耦合直接相关,而恰恰是这两个信号在差分输出中抵消了这种相互耦合。
此外,差动输出通常可以提供更高的输出电压和功率,对于需要高电压或大电流驱动的应用,这可以是非常重要的。差分输出可以通过增加额外的产品单元完成,从而增加电路的输出。
总体来说,差动输出是一种有益的信号输出方式,它可以减少噪声并提高输出电压和功率。与电子差分输出不同,机械差分输出不容易出现网络中断的失调风险,但在价格方面可能更昂贵。无论应用场景如何,差动输出技术都会在许多领域起到重要的作用。