Eine der häufigsten Fragen betrifft den Unterschied zwischen Single-Ended- und Differenzsignaleingängen und in welchen Anwendungen sie in Betracht gezogen werden sollten.
Differenzsignale
Eine Signaleingangsschaltung, bei der SIGNAL LO und SIGNAL HI in Bezug auf ANALOG GROUND elektrisch potentialfrei sind. Beispielsweise verfügt eine A/D-Karte mit Differenzeingang über einen HI- (+) und einen LOW- (-) Pin für jeden Eingang.
Außerdem gibt es einen LLGND-Pin (LOW LEVEL GROUND), der verwendet werden kann, wenn eine Masseverbindung erforderlich ist. Dies ermöglicht die Messung der Spannungsdifferenz zwischen zwei Signalen, die an dieselbe Masse angeschlossen sind, und bietet eine hervorragende Gleichtaktunterdrückung.
Wo sollten differentielle Signaleingänge verwendet werden?
Immer wenn elektromagnetische Störungen (EMI) oder Hochfrequenzstörungen (RFI) vorhanden sind, kann an BEIDEN Signalleitungen eine Spannung induziert werden.
Ein differentieller Eingangsverstärker unterdrückt die GEMEINSAMMODENSSPANNUNG, vorausgesetzt, dass die Gleichtaktspannung plus das Eingangssignal die CMR-Spezifikation des Geräts nicht überschreitet. Die Auswirkung auf einen Single-Ended-Eingang ist in der Regel eine Spannungsschwankung zwischen Signal-High und Signal-Ground.
Single-Ended-Eingänge
Ein Single-Signal-Eingang hat keinen Messbereich, da es nur EINE Low-Leitung gibt, die von allen Eingängen gemeinsam genutzt wird.
Wenn Sie beispielsweise eine A/D-Karte mit 16 Single-Ended-Eingängen haben, gibt es 16 HIGH (+)-Leitungen und eine LOW (-) Leitung (manchmal auch als LLGND bezeichnet). Einige Karten verfügen möglicherweise über mehrere LOW-Leitungen, um zusätzliche Möglichkeiten für die Masseverbindung zu bieten. Diese Leitungen sind jedoch miteinander verbunden und im Grunde genommen identisch.
Wann sollten single-ended oder differentielle Signale verwendet werden?
Differenziale Eingänge liefern stabilere Messwerte bei EMI- oder RFI-Störungen. Daher wird empfohlen, sie immer dann zu verwenden, wenn Störgeräusche ein Problem darstellen. Dies gilt insbesondere für die Messung von Thermoelementen, Dehnungsmessstreifen und brückenartigen Drucksensoren, da diese sehr kleine Signale erzeugen, die sehr störanfällig sind. Single-Ended-Eingänge sind kostengünstiger und bieten die doppelte Anzahl an Eingängen für einen Steckverbinder gleicher Größe, da sie nur einen analogen HIGH (+)-Eingang pro Kanal und einen LLGND (-)-Eingang benötigen, der von allen Eingängen gemeinsam genutzt wird. Differenzsignale erfordern für jeden Kanal einen HIGH- und einen LOW-Eingang sowie einen gemeinsamen LLGND-Eingang. Single-Ended-Eingänge sparen Platz für Steckverbinder, Kosten und sind einfacher zu installieren.