Tại sao nhiều bộ xử lý tín hiệu có đầu ra khác biệt?

Nhiều bộ xử lý tín hiệu như PCM1794 (đầu ra hiện tại) và PCM1793 (đầu ra điện áp) có đầu ra khác biệt. Những lợi ích từ việc này là gì, ngoài một cách dễ dàng để chuyển đổi tín hiệu đầu ra của nó sang AC tham chiếu mặt đất thông qua bộ khuếch đại vi sai.

Các chân khác trên cùng một chip mang tín hiệu mức logic, điều này sẽ gây ra dòng điện có thể đo được vào trở kháng đầu vào của các chân đó, cũng như hoạt động chuyển mạch tiếp theo trong DAC.

Những dòng điện này sẽ làm giảm điện áp trên các dây trái phiếu GND.

Nếu đó là một bộ giải mã độ phân giải cao, (trên 16 bit), các mức giảm điện áp đó có thể tương đương với tín hiệu đầu ra tương tự và lớn hơn đáng kể so với tín hiệu đầu ra khi bạn đạt tới 20 bit.

Hãy nhớ rằng các tín hiệu đầu vào kỹ thuật số có biên độ lớn hơn một triệu lần, (đối với ADC 20 bit), với các cạnh chuyển đổi nhanh và gần với đầu ra analog và mặt đất.

Bây giờ phân tách các cơ sở tương tự và kỹ thuật số có thể giảm thiểu ô nhiễm trên mặt đất tương tự, nhưng ngay cả như vậy, chúng sẽ được kết nối tại một số điểm và nếu không có sự quan tâm đặc biệt, một số khớp nối giữa chúng sẽ xảy ra.

Cung cấp cả đầu ra tương tự thật và ngược là tương đối rẻ và đơn giản. Cả hai đều chứa tiếng ồn này, vì cả hai đều được tham chiếu đến cùng một nền tảng tương tự. Nhưng đó là tiếng ồn chế độ phổ biến, cho phép bộ khuếch đại vi sai loại bỏ nhiễu này ở một vị trí tương đối xa so với chính bộ DAC.

Tín hiệu khác biệt có một số lợi thế:

• Một điện áp luôn luôn là một sự khác biệt giữa hai tín hiệu. Đối với tín hiệu vi sai, trở kháng là giống nhau cho cả hai đầu ra trái ngược với tín hiệu một đầu trong đó "mặt đất" thường có trở kháng thấp hơn. Đối với đầu ra khác biệt, một giao thoa sẽ thấy cùng một trở kháng trên cả hai đầu ra và do đó kết quả sẽ là tín hiệu ở chế độ chung có thể bị loại bỏ.
• Tín hiệu vi sai có tín hiệu xoay hai lần vì cả hai đầu ra đều có thể di chuyển. Điều này dẫn đến công suất tín hiệu gấp bốn lần chỉ với công suất nhiễu gấp đôi. Điều này rất quan trọng đối với các IC nơi điện áp cung cấp thường bị giới hạn bởi công nghệ.
• Các đầu ra khác biệt không tạo ra các hài bậc thậm chí do tính đối xứng vốn có của chúng.
• Các mạch tích hợp thường sử dụng cấu trúc vi sai trong nội bộ vì những lý do tương tự. Do đó, một đầu ra khác biệt là một phần mở rộng tự nhiên của khái niệm này.