差分信号用什么转换成单端信号

差分音频信号转单端音频信号为什么要用运放， 依然是应用神奇的虚短和虚段的原理。 without 就等于二二三比上 r e， 再乘以 v 二减去 v 一。您有没有发现，若 r 三等于二一，则 v out 等于 v 二减去 v 一，这又叫减法器。 差分运算放大器能有效的抑制供摩噪声，可以理解为噪声减去噪声等于零，同时还能放大插膜信号，兼顾了滤波和放大的功能。 在有些模拟 audio 应用场景，输入信号是差分输入，但是处理器却仅能接收单端形式音频，用运放就能实现差分转单端的功能，同时还能有效地滤除前极共膜噪声。

小白，插分放大电路的应用这么多，那插分信号和单端信号有什么区别呀？区别就是一个是插分信号，一个是单端信号。单端传输是指用一根信号线和一根地线来传输信号，信号线上传输的信号就是单端信号， 它的优点是简单方便，缺点是抗干扰能力差。而插分传输是指在两根线上都传输的信号， 这两个信号的大小相等即兴相反，这两根线上传输的信号就是差分信号，优点是抗干扰能力强，缺点是电路比单单传输更复杂哦。 插分放大电路有插模和供模两种基本输入信号。那什么是插模，什么是供模呀？当两个输入端锁机信号大小相等，即送相反时，称之为插模输入信号。当两个输入端锁机信号大小相等，即 相同时成为共模信号。插分放大电路是偶和放大电路的基本组成单元，对于共模信号起到很强的抑制作用，为对插模信号起到放大作用，并且电路的放大能力与输出方式有关。 实际应用中，温度的变化、各种环境噪声的影响，可以视作为共模噪声，也称之为对地噪声，指的是两根线分别对地的噪声。哈哈哈哈。

单端信号指的是用一个线传输的信号，是信号线与地之间的电视差，缺点是抗干扰能力差。当把信号从 a 点传递到 b 点，理想传输条件下，两点的电视差保持一致，但干扰信号下 a 点和 b 点电视差就变了，这就会直接影响电路的工作性能。而差分信号指的是用两根线传输两个大小相等、方向相反的信号，传输的是两根信号之间的电视差。差 那分信号就好比是跷跷板上的两个人，当一个人被敲上去的时候，另一个人被敲下来了，但是他们的平均位置是不变的。同理，把信号从 a 点传递到 b 点的时候，即便有干扰信号作用， a 点和 b 点相对于 d 的电视差 还是不变，因为干扰信号都抬高了 a 点和 b 点的电压，你一和 b 二还是一样。这里解释下，干扰信号一般是指大小相等、相位也相同的共模信号。可以发现，共模信号是相较差模信号而言的， 共模信号传输的就是干扰信号，差模信号传输的都是有用的信号。

这是爱莫逊的差分转集电机模块，他分别有两通道的、三通道的、四通道的，他通常是搭配编码器或者是光山尺使用，他的作用就是把编码器或者光山尺的差分信号转换成集电机信号。这是爱莫逊的集电机转差分模块， 它的作用就是把集电机信号转换成差分信号。比如你的 prc 与编码器或者光山尺信号不匹配，就需要使用这类模块转换一下。

这期视频我们来了解一下差分信号。差分信号使用两个信号线来传出一个信号， 通过两个信号之间的差距来传递信息。差分信号相对于单端信号具有更好的抗干扰能力和更远的传输距离。在差分信号系统中，一个信号被定义为正极信号，而另一个信号被定义为负极信号。 这两个信号的正负相等，但相为相反。在传输过程中，这两个信号线始终在一起，因此他们受到的干扰也相同， 从而避免了单端信号容易受到共谋干扰的问题。差分信号的优点在于相对于单端信号具有更强的抗干扰能力和更小的噪声引入。这是由于差分信号在传输过程中相互抵消了彼此的噪声，使得信号 的净传输更加稳定和可靠。为了理解为什么差分信号具有更强的抗干扰能力，我们可以考虑单端信号和差分信号的传输方式之间的区别。单端信号使用一根导线传输信号，信号的即兴在信号传输过程中不断翻转， 这种传输方式非常容易受到干扰，因为任何连接到信号导线的噪声都会影响到信号的质量。相比之下，差分信号使用两边导线来传输信号， 每一根导线都传输信号的一个即兴信号的净传输是通过两根导线的电位插来完成的。由于两根导线上的噪声可能会相互提交，因此岔翻信号对外部噪声的抵抗能力更强。此外，岔翻信号的传输速度可以更高，可以从几百兆提升到 gg。 这是因为差分信号在传输过程中不需要进行电位反转，因此可以减少信号传输的时间和能量消耗，这使得差分信号在高速传输中非常有用。例如，在以太网和其他数据通信应用中， 叉翻信号的使用有很多优点。首先，叉翻信号能够抵抗供膜干扰，这种干扰通常来自于电源和地线。 其次，差分信号在长距离传输时能够保持较好的信号质量，因为他们对外部噪声具有较强的免疫力。 此外，差分信号的接触端只需要一个差分放大器来检测信号，这样能够简化电路设计并提高系统的稳定性。在模拟电路中，差分信号的生成通常需要一个差分驱动器，他将原始 的单端信号转换为一对插分信号。常见的插分驱动器包括运算放大器和电压输出型驱动器。虽然插分信号需要使用两根导线进行传输， 但相比单端信号，他们的抗干扰能力和传输速度的优势使其成为非常值得使用的传输方法。如果觉得有用，请点亮。

今天给大家分享一个单点序号以及插分序号的区别。单点序号是因为序号地与电源地相通，成为单点序号，如果电源地跟序号的不相通，这就是插分序号。插分序号就是比如丰田车系的霸道皇冠等等，车子都 不是插分信号，你没有解决插分信号的来源之前，你是无法控制他的音量。至于单点信号以及插分信号的区别，有任何疑问请在评论区留言。

然姐，前面你提到车上的看总线信号是差分信号，那为什么用差分信号啊？其他的不行吗？那然姐要考考你了，还记得什么是差分信号吗？呃，好像是有两根线来着哈，就只记得两根线了啊，再讲一次，一定要记住啊， 他分信号是相对于一根信号线，一根接地线的单端信号来说的，说白了呢，他就是你说他有两根信号线， 他们都是传输信号，并且两根信号线的阵幅相同，相位相反，这样的话呢，接收端可以通过比较两根信号线的电压差值来判断发送的电瓶逻辑状态，这个就叫做差分信号。 想起来了，就是这样的，那然姐再问问你啊，汽车行驶过程中最重要的是什么？那肯定要舒服，要平稳， 外观啥的我不在乎。哎呀，安全就不重要了吗？如果你开车的时候老担心会不会出事故，那你肯定没心思在乎车上是不是舒服了。所以呢，其实舒适性要往后放哈，毕竟安全第一嘛， 平时坐车都挺安全的，我把安全给忘了。对，现在乘车都很安全了，其实是离不开我们技术不断的迭代和进步，刚刚提到的差分信号也是为了安全出了一份力的， 信号要是不稳定，信息传输会有问题，安全也不能保证。所以我们之所以选择差分信号呢，就是他在传输过程中啊，抗干扰能力甩单端信号十条街。为啥差分信号抗干扰能力强呢 啊？来，然姐给你看一看，这个是看总线用的双脚线哈，那有没有发现哈，他们这两根线啊，等长等宽，而且还 紧密的靠近，那这样布线的好处呢？就是如果有干扰的话呢，两根线的干扰是一样的，所以他们的这个电压差值不变，就像我们来比身高，那都占上同样一个椅子 的话，身高差有变化吗？所以差分信号的传输是比较可靠稳定的，安全呢，也是容易保障的。

平衡转单端是一种将平衡信号转换为单端信号的技术。平衡信号具备两个信号相互对称、幅度相等而反向的特点，可以有效的减小干扰和提高性造比。而单端信号只有一个信号线， 相比平衡信号，他抗干扰的能力较弱。在使用平衡转单端技术时，最好使用专用的转换器或电路来处理信号。因此，平衡转单端过程会引入一些额外的电路和部件，可能会对音质产生影响。 具体来说，平衡转单端对音质的影响取决于使用高质量的转换器，能够有效减小信号失真和干扰，从而免于引入噪声而对音质造成影响。平衡转单端本身并不会对音质产生直接的影响。如果合理选 选择高质量的转换器和电路，并在良好的音频环境下使用平衡转单端，可以保证音频信号的稳定性和精确度，而不会引入额外的噪音和失真。

嗨嗨，大家好，今天又来分享升学小知识啦。今天要说的是单端和查分信号，我们在连接电子设备时，有时候会用到两根线，有时候会用到三根线。常见的耳机一根三星的线，其中一星是地线， 另外两星是左右声道的信号。有些麦克风是一根两星线，其中一星是正极，另外一星是负极。这就是单端和插宽两种信号传输的方式，那么他们有什么区别和联系呢？ 单单信号的传输方式是最简单的一种方式，他只需要一根导体来传输信号，另外一根导体作为公共的地线。这种方式的优点是简单和便宜， 但其实缺点就是容易受到感染和造成的影响，而且信号强度会随着距离而衰弱。查分信号传输方式是一种更复杂的方式，他需要两根导体来传输信号，其中一根导 导体传输正向信号，另外一根导体传输反向信号。这种方式的优点是能够有效的抵消干扰和噪声的影响，而且信号强度不会随着距离而衰减，但是缺点就是需要更多的导体带和更复杂的电路来实现。通过以上的介绍，你应该对单端和插分有了一个基本了解， 他们都用着传输信号的方式，但是有着不同的特点和实用场合。好了，今天的内容就到这里，我们下期见啦。

上期视频我们讲解了插分放大电路对供膜信号和插膜信号输入时的反馈作用，那么对于供膜信号输入的时候，两边输入端输入是一个相同的波形，也就是它的向位同时上升同时下降，并且 它的电压大小都是相同的。这样一个信号输入之后，由于两边电路又是对称的，所以流进去的这个电流也是一样的，那么就会在 r e 上面留下来两倍的 i e 电流，会使 r e 上端这个点 电压升高。由于欧姆定律吗啊 e 上面电流增大，会使上端电压升高，就会使这边积极和发射极之间的电压差值减小。因为输入端信号圆的电压在某一瞬间是固定的，所以这端电压在上升，两端压差都会减， 使 ib 电流减少，就会对供膜信号起到抑制的作用。因为本来是输入端电流增大，现在结果导致了输入端电流减少，所以就起到了副反馈，抑制了供膜信号。那么对于插膜信号，上节视频讲的可能不是很清楚。 次再来重新描述一下，由于我们说的插模信号，他是指的两个输入端输入向位相反，但是大小的绝对值是相等的，比如说一个信号他是先上升后下降， 另外一个呢，和他相反，先下降再上升，而且他这个波形的形状把它翻转过来之后是相同的形状，这种就是插膜信号。在三极管的放大电路里边会设定一个静态工作点，我们前面讲单管放大电路的时候也提到过这个静态工作点，他需要给这个积极一个 b 电流，让他处于放大状态，在这个电路当中给积极提供 ib 电流的是谁呢？我们前面的单管放大电路，一般会在积极给他接一个 vbb 电源，或者是把积极的这个 r b 电阻接到 v c c 上来，给积极和发射机之间提供这样一个电压，能够形成这样一个 i b 电流，现在它其实是用的这个负 v e e 来提供这一个电流。因为这边输入端如果信号源是输入零伏的时候，也 就是信号源接地，这边就直接接地，没有信号的时候，那么地是零伏电压，而负微 e 它是一个负电压。比如， 比如说我们设他是负十伏，那么零伏比负十伏高，所以这边一定能够形成一个 i b 电流的，当然有两个电阻在这限制这个电流，所以这个 i b 电流通过这两个电阻就可以设置他的 静态工作点在一个比较合适的位置。那么由于我们知道三极管的输入特性曲线，他在设定好合适的静态工作点之后，这一段输入特性曲线仅次于一条直线，他的斜率呢，可以看作是不变的。 所以这个时候输入的这个 b e 之间的电压值和 i b 电流近似是成正比的。那么输入端两边的信号源，它 是插膜信号一正一反的时候，如果信号源电压增加了两伏，会使 i b 电流增大。假设 i b 电流增大了二十 vi， 而另外一边输入的是负两伏的电压，也就是 u i 二输入端电压降低两伏 打射导致 i b 电流减少了二十微氨。为什么两个对称呢？就是因为它是成正比的，两边的管子又是相同的，而且静态工作点设置的又是一样的，输入电压增加减少，只要是 对称的话， i b 电流的增加减少也是对称的。假设左边增加二十 v i， 右边一定是减少二十 v i， 那么我们知道 i c 电流是 i b 电流的倍， 它背由于两个三极管是理想的完全对称，放大倍数是相同的，所以两边的 i c 电流也是相等的。我们假设一边增大两毫安，一边减少两毫安，那么 i e 电流又等于 i b 加 i c， 那么一 边就是减少二点零二毫安，另外一边是增加二点零二毫安，一边减少，一边增加，两边一抵消，那么在这个 r e 电阻上面的电流变化量是不就为零？因为这边增大了，这边减少了，所以两个加起来的总和变化量的总和是零，所以 r e 电阻上的电流在 输入未插膜信号时，电流值是不变，变化量为零嘛。所以就是说它的电流是恒定的，那么这个时候上端 一点，他的电压是不就恒定了？而由于我们这个电源上面是 vcc， 下面是 ve ee， 这两个电源电压不一定是要对称的，我上面可以是正十五伏，下面可以是负十伏。在中间某一个点处，他一定会有一个地方电压是零伏， 而这个点恰好它电压又不变，那么零伏的这个接地点是人为设定的，我们可以设定电路当中任意一个点，它是零伏。比如说我设定这个 v c c 是零伏，那么下面的 ve e 就会变成负二十五伏，因为它是相对的电压，电压是两个 点之间相对的值，那么我可以人为设定，这个一点是零辅是接地的，对应于这个负载电阻，由于它两边 i c 电流一边增大一边减少，就跟翘翘板一样，上期所说的翘翘板原理，那么中间这个点也就是负载电阻的一劈两半，中间这个点它也可以看 是接地的，一边电流大，一边电流小，就跟这个跷跷板斜过来一样，斜过来之后一边电压抬升，一边电压降低，对 r l 两端的电压产生的变化也是对称的，一边上升这么多，另外一边下降这么多，所以 r l 中间这个点也可以看成电压不变，也可以人为把它接地， 所以这就变到了下面这个双端输出的电路当中。双端输入，双端输出呢，他说的就是给这个差分放大电路，两个输入端之间接上一个信号源，给两个输出端之间接上一个负载电阻， 我们假设这个信号源他是四伏的信号，从 u i 一这边是正的， u i 二这边是负的，然后我们来看这个电路，他怎么去分析他的输出电压，输入电压呢？由于我们前面知道这个电路在理想对称的情况下，这个输出两边在共模信号作用下总归是平衡的，所以我们在分析双端输入、 双端输出的电路的时候，只需要在交流等效模型的情况下去分析它的插模信号作用就可以了。那么这个信号源它是接在两个输入端之间，我们可以把它拆成两个信号源串联，一个是两伏的，另外一个也是两伏的，当然这个是交流信号，我们这边所说的两伏四伏， 其实可以指这个信号源的峰值，也可以指他的有效值，因为是一样的，峰值和有效值对于正前信号来说总归是根号二倍的一个关系，所以我们这边可以是峰值，也可以是有效值，我们就假设他是有效值好了。两伏的一个信号源，那么把它拆成两个之后，中间这个点 也可以把它人为接地，因为一端是正两伏，另外一端是负两伏，这样就能够满足我们所说的这个插模信号中间这一点接地，也就是上面这个信号源的负极接地，那么他的正极在某一瞬间出来的这个电压就是正比负高 两幅，所以他是正二幅。下面这个信号源正极接地，正比负在某一瞬间高两幅，那么所以他的负极这边连过来就是负二负。有了信号源终点接地啊，易电阻上端易点接地以及负载电阻终点接地，我们就可以画出他的交流等效模型来。首先我们可以画出这样一个交流通路的图， 如来，我们把这个三极管还是放在这里，由于我们知道交流通路的图是需要把直流电源制零处理的，也就是直流电源 vcc 相当于接地，而我们两个三极管的发射机，也就是中间这个一点人为设定他也接地。上面的 vcc 呢接地，所以 rc 电阻一头是连着三极管的集电机，另外一头呢是连着 vccvcc， 一 已经接地，所以 r c 电阻就从上面给它倒下来了。负载电阻中间这一点也是接地，那么负载电阻一劈两半，中间 这一点也接地，两个信号源串联，中间这点也是接地的，所以就变成这样一个交流通路。根据这个交流通路，我们再来画出微变等效模型，这个微变等效模型就是 b 向 e 是一个 r b e， 电阻 d， 像 e 是一个受控电流源，这样的一个微变等效模型来替代这边的三极管。我们来绘制一下这个图， 一进来往下走是一个 r b e 电阻，上面下来是一个电流源，并连了一个 r c， 又并连了一半的负载电阻 二分之一 rl， 然后下边过来是一个信号源，中间这个点是接地的，然后另外半边呢也是对称的，我们就画了把这个东西稍微给他变一下形，把这个地方挪到上面去变一下形，另外半边也给他，这样折叠一下，就会得到书上的这样一个微变等效之后的交流 通路的图。那么根据这个图我们就可以算出插模信号作用下，这个电路它的 u o d 和 u i d。 那么输入端的 u i d 插模信号它的大小等于什么呢？等于输入一边是 德塔 i b 一，另外一边德塔 i b 二，德塔 i b 一乘以这两个电阻，德塔 i b 二乘以这两个电阻，一边德塔 i b 增大，另外一边德塔 i b 减小，但是这个变化量他是相等的，因为我们刚才这边假设了一边是增大，二是 vr， 另外一边是减小 是 vr， 但是它的变化量德塔取了个绝对值之后，它总归是二十 vr。 所以我们这个输入端的 uod 前面应该加上一个德塔，德塔 uod 除以德塔 uid， 这个 uid 呢，它其实就应该是德塔 ib， 然后乘上一个 rbe 加 rbee， 由于上面下面两部分，这个电路就相当于左右他是对称，三极管是一样的， rb 电阻也是一样的。乘上一个两倍的 rb， 加上 rbe， 输出的电压呢？等于什么呢？输出电压，这两个电阻并连串起来，乘上一个贝塔贝的德塔 ib， 因为两边德塔是相等的，而两个三极管他是完全对称，所以他的贝塔也是相等的，所以输出端就应该是两倍的贝塔贝的 ib 乘上一个 r c， 运连二分之一 r l， 我们看到这边是二分之一的 r l， 然后我们把这个两倍的约掉 i b， i b 约掉 dota i b， 这边也是 dota i b 约掉，然后就可以得到最终的放大倍数，就应该等于 beta 倍的 r c， 并连上二分之一 r l， 除以底下啊 b 加上 rbe， 这是插膜信号作用下它的放大倍数，然后这个电路它的输入电阻，那很显然就是这四个电阻串起来嘛，由于它上下又是对称的，所以是两倍的 rb 加上 rbe， 输出电阻呢，是 不考虑负载的，他的输出电阻是不就是两倍的 rc， 因为两个 rc 呢，是相等的，电路是对称的。而对于完全对称的这样的一个电路来说，他对共模信号抑制能力是无穷大的，理想对称情况下，共模信号他的输出放大倍数就 应该为零，完全把供膜信号衰减。所以对于双端输入双端输出的这样一个电路，在理想对称情况下，他的供膜一支笔应该等于无穷大。那么接下来我们再来看一下双端输入 单端输出的电路，所谓的双端输入单端输出，输入双端，也就是说信号源依旧是接在两个输入端之间，而 端输出也就是他的负载电阻不再是接在两边的这个集电集上了，而是接在其中一边的集电集，另外一边呢是接地的，由于负载电组是只接在了一边的集电集上， 而另外一边集电集上没有接这个负载电阻，所以会使两边的电路出现不对称，两边的电路一旦不对称，两边的三极管的这个电压电流就会出现差值就不相等了，所以这个时候我们需要对这个电路当中的电源进行一下 戴维宁，等效，怎么等效的呢？我们来看一下，它是一个 v c c， 经过了其中一边的 r c， 再经过负载电阻到电源负极，我们把这个图给它画完整，就是一个 v c c 的直流电源，另外一端是零伏，就接地嘛串联了一个 r l 接回来，对于 这个 r l 来说，它这个地方的电源会转换成什么样子呢？ v c c 和 r c 可以看成是一个串联的结构，我们可以把 v c c 和 r c 看成是一个实际电源模型，这个时候就可以把它转换成电流源并联电阻的结构，这个 这就是戴维宁，等效，那么并联之后，这个电流源它的电流值应该是 v c c， 除以 r c 变成电流源之后，那么这一块和 r l 的关系就变成并联的结构了，我们再把这个电路再转换回电压源和电阻，最后等效成两个电阻，并连起来 合成一个电阻，合成的电阻呢叫做 r c 一撇，也就是 r l 并连上 r c 这个电流源，它的电流是 v c c 除以 r c。 在转换回电压源的过程当中，它需要乘以这两个电阻的并连值，所以最后转换出来的 v c c 一撇就应该等于 v c c 除以 r c 乘以这两个电阻的并联值。我们知道这两个电阻的并联值应该等于 r l 加上 r c， 分之 r l 乘以 r c， 那么和前面约掉一个 r c， 就会得到最后的 v c c 一撇就应该等于是 r l 加上 r c， 分之 v c c 乘以 r l， 这地方漏写了一个 r l， 然后我们再看到书上，它书上就仅仅写了利用戴维宁等效得出这样一个式子，而这个地方就是对书上的这个知识点的一个补充。 看到最后算出来的结果是和书上是相同的，经过等效变换之后，进行直流通路下的分析，计算他的这些电流电压。那么对于交流通路下的分析 和前面这个图是类似的，我们先画出他的交流通路，然后再用微变等效去替换中间这一块三极管的内容。那么直接看最后的结果。 和前面的电路有一个不同的地方，就是他这个 r l 是其接在其中一个输出端， r l 另外一头呢直接接 d 的，所以和前面这个图它的区别就是本来这个 r l 是上下一半接在两个输出端，中间是接， 现在他 r l 一头接地，另外一头接了一个输出端，所以这个电路就会变成这个样子，然后我们再对输入的信号输出的这个信号去计算，就可以得出他的差模放大倍数 dot uod 除以 dota uid 就等于负的二分之一，乘以 a 塔乘以 r c， 并连 r l， 然后除以输入端的 r b 加上 r b e， 由于输入回路没变，所以输入电阻依旧是两倍的 r b 加 r b， 而输出的地方他只从这个地方输出，所以输出电阻就只有一个 r c 了。刚才前面是从上下两端输出的话，输出电阻是两个 r c， 就是差模信号作用下双端输入单端输出电路的分析。那么再看共模信号输入情况下，双端输入单端输出的差分放大电路就会是什么样的效果呢？由于共模信号作用下，它这个电路两边还是不对称的，所以我们 门可以把这个电路分为两半。那么由于底下这个 rbe 的电阻，它是两边合到一起的，在静态状态下是两个三极管的 ie 电流都留下来，所以发射级的电位变化量德塔 u e 其实应该等于两倍的哥特 i e 乘以 r e， 所以对于每支三极管而言，相当于底下的这一个 r e 是两倍的 r e， 然后再把它拆开分到两边去，所以在 再把其中一边的电路给他画成这样的交流等效模型，然后对输入的共模信号进行分析。那么和前面的单管放大电路是类似的，因为拆成一边之后只剩一个管子了，那么我们可以计算出他的共模放大倍数，德塔 uoc 除以德塔 usc 等于这一长串东西。然后我们再来计算双端输入单端输出这样一个电路，它的共模一支笔等于 a d 除以 a c， 前面 a d 也算出来， a c 也算出来两个一除，最后得出这样一个结果， r b 加上 r b e， 加上两倍的一加贝塔乘以 r e 除以两倍的 r b 加上 r b e， 这个值绝对不是无穷大，即便是这个一加贝塔很大，但是这 值他肯定不是无穷大，肯定和理想情况下的完全对称的。双端输入双端输出的电路是不一样的，由于这个地方的 rl 电阻他是只接在了一边，而另外一边是没有接的，所以会导致过模信号输入的时候，这个电路其实不是很对称，所以在这种情况下，他的过模一支笔 比较小一点。但是为什么我们的运算放大器电路当中一般都是采用的双端输入单端输出的形式呢？就是由于为了保证我们负载的安全，负载一头接地，他的电压是相对确定的，另外一头呢是接在这个电路当中，如果我们两头都 接在这个电路当中，这个电路两边恰好都发生故障，那就有可能使负载电阻上的电压过高，而其中一端接地，另外一端接在三极管上面，如果某一边的三极管发生故障，那么这个时候啊也要上的这个电压，一端是接地， 另外一端是连接到这个 v c c 上面，还经过了一个 r c 电阻，所以它最高其实也就是 r c 和 r l 的一个分压，所以它并不会出现电压值非常高的情况，所以它可以保 证这个 r l 的安全，所以一般都是采用这种形式在运算放大器电路当中去使用，可以保证后极的放大电路的管子相对能够更 安全一点，但是缺点就是他的共膜意志会相对比双端输入，双端输出的要差一点。接下来我们再来看一下单端输入双端输出的电路，单端输入就是信号源，只连接其中一个输入端，另外一个输入端呢是直接接地，虽然看着他好 好像和信号源连着，但实际上他这个地方是接地，信号源另外一头呢是接地，两个接地的地方画在一起。这样的一个电路，我们这个信号源在输入的时候，他是什么样的情况呢？由于这个信号源一边接的输入端，另外一端接地，而另外一个输入端直接接地，所以他可以等效成这张图， 也就是一个输入端是由两个二分之 u 一的信号源串联而成，另外一个输入端是由两个二分之 u 一的信号源反向串联而成，正向的串联它是两个二分之一 u 一相加，所以它是等于一个 u 一的信号源。而另外一端呢是正的二分之一 u 一加上一个负的二分之一 u 一，因为它方向是反的， 我们看这个上面的正符号方向是反的，所以就相当于是零伏，零伏呢，那就相当于直接接地，所以和这张图是一样的，一端输入一个 ue， 另外一端接地。那么这个时候我们对比一下两边，我们知道他模信号是指 什么呢？是指一边是正的，另外一边是负的。而固模信号呢，是一边是正的，另外一边也是正的。那这个时候我们看这边有一个二分之一 ue 和这边对称过来，上边也有个二分之一 ue， 这两个信号源它是同样的方向，所以它是固模信号。而下面这一个信号源和 这边这个信号源它是反向的关系，而上面这个信号源和这边这个信号源也是反向的关系。所以插模信号是多少呢？插模信号很显然这边是 ue， 这边是零辅 相差，就是 u e， 供膜信号是二分之一 u e， 所以这样连接的情况下，它在接入一个 u e 的信号源的同时，它会使这个电路 输入一个二分之一 u 一的共模信号，输入一个 u 一的差模信号，所以既有共模信号输入，也有差模信号输入，所以它的输出电压其实就应该等于什么呢？等于它的差模放大倍数乘上差模 信号，也就是 u 一的输入，加上一个控模信号的放大倍数，乘上控模信号的输入电压，也就是二分之一的它 u 一。那么对于它的放大倍数的一些推导计算，其实和前面是一样的，也是把它转换成这种交流的微变等效模型去判断。单端输入双端输出的电路，由于它的信号源可以拆成两个， 由于他的信号源可以进行拆分，可以等效成是双端输入的情况，所以他的输入端的输入电阻和前面讲的双端输入的电路是相同的，那么他的输出端双端输出和前面讲的双端输出电路，他的输出电阻计算也是相同的，这边呢，就不再一一展开推导了。最后一个单端输出的电路，他只使用了一 边输入信号源的一头是接地的，另外一个输入端呢，也是直接接地，他的输出呢是从其中一边取了一个电压出来接了负载，另外一头也是接地，所以这个电路我们常常会把这边的 一个 rc 给他直接拿掉，因为这边一路完全只是为了和他进行对称，只是为了和他形成一定的附模抑制的效果，所以并不需要这一个三极管作为输出的驱动，所以这个地方这个 rc 就可以直接把他取消掉。单端输入单端输出的时候，我们经常看到题目当中画的图 是直接把它取消掉的，那么对于单端输入单端输出的这个电路来说，他单端输入和上面分析的这个单端输入是相同的一个效果，也是把这个信号源给他拆成一 边是铜像串联，另外一边是反向串联。对于他的输出和前面讲的那个单端输出的电路是一样的分析，所以其实看着是四种电路，但是实际上我们只需 需要分析双端输入它是什么特性，单端输入是什么特性，双端输出是什么特性，单端输出是什么特性，就只需要单独分开去分析输入和输出，然后再把它们组合到一起。由于这个展开的 过程去完全写出来了，还是需要消耗非常大量的时间的，所以在这个地方就不完全的把它展开了。像这本书上他其实也是略写了，对于题目当中实际的分析的，大家也可以自己去 推导一下，没必要完全去记住他的结论。好了，下期视频我们就来讲一下改进型的差分放大电路下边的这个 r e 他能不能替换成别的东西呢？比如说电流源运算放大器当中使用的一种电流源叫做镜像电流源，他的工作原理。

大家好，这里是常州循环自动化，主营是单片级开发。我手上这款是我们生产的一个小型的控制器，这款控制器它的成品是这个样子， 嗯，他主要的功能的话是把五伏的插分信号转换成二十四伏的急电机信号，主要是用在四伏电机上。他本身的结构比较小巧，安装方式是导管安装。这种板子的话是属于新号转换板， 因为他的单价也比较低，所以每次制作的话大概就是一到两千个来起做。如果我们有此类型的需求，需要开发的话呢，可以参照这种结构。 他本身这个里面呀是有这个邦欧隔离，还有过流保护，呃，做的稳定性是比较好的。

看通性，为什么要采用双脚线来传递信号呢？这就需要我们了解他传递信号的基本原理，他是利用两根线之间的电压差来传递信号，也就是我们说的 插分信号。这样做有什么好处呢？第一点就是抗外界的干扰，当我们的干扰员来了之后，是同时施加在两根线之上，那我们两根线受到同等大小，同等方向的一个影响之后呢，可以保证他们的压差不变， 而保证传递信号的准确性。第二点呢，就是可以减少对外界的干扰，那理论上来讲，我们这两根线啊，它上面的电流大小相等，方向相反，那么他们产生的磁场呢，也可以相互抵消，这样的话就可以减少对外界产生影响。

今天我们来聊聊插分信号啊，插分信号啊，就是在我们信号传说中，传输中啊，两根线之间的插直啊，来作为我们这个信号传输标准，他有什么好处呢？我们一会讲啊， 先说一说我们今天的主要内容啊，我们要继续来探讨 rs 四八五和 partybus 的传输方式。 之前我们讲二 s 二三二呢，就没说他是插分方式，那我们知道要一根发送线，一根接收线啊，一根地线，那他们使用的就是我们的这种叫什么？叫单向的传输啊。那么今天呢，我们今来讨论的就是插分传输， r s 四八我和跑回 bus 我们之前已经讲了，他们实际上是从属关系，我们跑回 bus 通协议使用了 rs 四八 八五那种通讯标准啊。首先来讲讲什么叫插分传输，也叫平衡传输啊，是在两根线上都传输信号，那这两个信号呢，振幅相等，相位相反，就是他俩的大小相等，符号相反。 rs 四八五呢，标准采用的是平衡式发送和插分式接收的数据收发器来驱动总线啊。 如果大家忘了的话呢，可以回到上个图，就是我们四八五的这些从站呢，不是说你就是一个站，每一个站呢，我们都有一个收发器，是用来收发我们的信号的， 收发器中它既分为驱动器，也分为接收器。驱动器我们 也叫什么？也叫发送器啊，就是我们的发送端啊，我们叫驱动端，它的输出电压范围值为负七伏到十二伏。 在这里我们要了解啊， rs 四八五的传输方式，他不是真的传输了我们的负电瓶啊，他传输的是一种插分方式，也就是两条线之间的电压插 这两，这些电压差呢，我们其实上都是正直，比如说我们输出电压范围是负七伏到正十二伏， 负七伏呢，我们可以把它，比如说啊，比如作为三点五伏，作为一个什么零，把它作为零基准线，那负三点五减去三点五等于负七伏啊， 同样的十二伏啊，我们也把它从六伏那块做成一个基准线，下面呢是负六，上面是正六，那正六减去负六啊，我们的多少等于十二伏。 所以我们要跟 rs 二三二要有一个很大的差别啊， rs 二三二是真正的发送了我们的正十五伏和负十五伏的这种电瓶，而跑飞 bus 和它使用的四四八五标准是使用的什么差分式的， 一会我们再来用图来讲讲什么啊？就这个差分式的这个东西，大家可以看一下啊，这种是我们的波形图， 从零伏、一伏、二伏、三伏、四伏五，可以看到我们时声，始终我们的波形处在什么？处在正典雅的范围内。 我们的啊， b 线是在三伏啊，就是我们现在目前是三伏，不要问我为什么来的，一会我再讲啊，三伏啊，变成四伏，四伏再变成一伏啊，这么交替，然后我们的什么 a 线呢？从二伏到一伏到三伏，他有点像什么？有点像我们这个 dna 这个螺旋结构， 我们以二点五伏，比如举如举例啊，我们以二点五伏作为基准线的话啊，那么 四伏啊，就是我们的上的多少一点五一伏呢，就是我们下的一点五，就是我们的正负一点五伏， 他相当于我们的随时随地，大家可以看到他都是幅度相等啊，方向相反，这就是我们的差分 信号啊。插分信号呢，均分为如何插分的输出，也如何插分的输入。我们的驱动器啊， 就是我们的发送器啊，这里写错了啊，他的输出电压范围啊，我们常说了负七辅到十二伏，那的接收范围，什么正负二百毫伏， 他之间这个压差很大，我们之前讲串就是二 s 二三二串口标准的时候啊，他是啊，我们知道是十五伏是吧？ 十五伏的这么一个高压，那么在接收端的话呢，变成十三伏，他们实际上的压差很低，那这样的话，对于我们这个供摩意志啊，他就他意志就很少。那你看我们四 s rs 四八五这种通讯的话呢，他发送的时候呢，能达到这个负七伏到十二伏啊，在接收的时候 可以达到二百毫伏就可以，他中间的这个范围是很大。发送端逻辑，电瓶一是二到六伏，发送电瓶零啊，就是负二到负六伏，什么意思？就是我们在发送端想发送个一， 那么我们使用 ab 之间的信号叉，你等于正的二到六伏啊，我们其实就是发送了个一出去，那你要发送了一个啊， a 个 b 之间相减之后等于负二到负六的时候啊，我们就发送个零啊，比如说呢， 举个例子啊，我们 a 电瓶是吧，我们 a 电瓶是啊三啊， b 电瓶是负三，三减三等于六啊 啊，我们就比如说是一种政府啊，当然这里面我们啊举的例子啊，不是说他真正的是正三和是负三左右啊，他我们说这个意思就是你正 二到正六，我们就可以认为是一啊。同样在接收端的时候呢，我们一样啊，发送端我们使用 a 减 b 啊，接收端呢，我们使用什么 b 减 a， 在接收端的时候呢，我们把 b 减去 a 的这个值，如果他要大于 二百毫伏，大于等于二百毫伏啊，我们就把它读成一，就是我们的接收收发器收到了二百毫伏，大于二百毫伏，我们就可以把它解析成为一，如果我们收到的是一个什么负的二百毫伏， 如果是 b 减 a， 是一个复制，而且小于负二百，那我们就给什么读成零，这就是一个差分传输。那在说到这里啊，我们额外的去解释一下啊，差分传输应该说是我们现阶段啊，使用 极为丰富，极为广泛，极为重要的一种插分方式。插分方式，最典型的网线传输，我们看到网线中啊，普通的百兆宽带啊，我们使用的是四根线，两根发送，两根接收，那这两根实际上我们使用的什么插分传输？ 插分传输它这个好处一会我们来讲啊，在 partybugs 激活的，在 parthybuts 我们叫传输协议中啊，我们用二四八五的时候呢，规定了啊，我们 parthybut 在发送啊一的时候就是 y， 当我们发送的发送一的时候，我们的接收端 用 b 减 a 等于三伏，我们默认为标准的收一。一般情况下啊，我们当现在当我们收到一的时候呢，我们的 b 的电压是四伏， a 的电压是 e 服，当我们 part 发送端等发送个零的时候呢，那我们 b 的就是一， a 的就是四啊， b 减一等于负三负 空闲电压。我们上一课讲了啊，空闲电压就是在我们没有网络传输的时候啊，会给这么一个一点一伏的这种电压值 啊，实际上在我们经过测试之后呢，一点一伏的时候呢，是 a 线对地电压两伏， b 线对地电压三伏， b 减 a 等于多少？将近一点一。具体你想知道这一点一怎么算的话呢？看我们上一个视频啊， 回到这个波形图啊，大家可以看到啊，就是我们这个红和绿啊，一直在交替交， 交替交替运行啊，怎么来去算呢？比如说我们像以现在这种， b 是当时是四伏的电压啊， a 是我们二伏的电，呃，一伏的电压，我们四减一等于三是正电压，我们读成一 啊，同样这时候，这一时刻， a 线是四， b 线是一，同样我们计算方式记得啊，是 b 减 a， b 是多少？一辅， a 是四辅，一减四负三辅，我们是小于辅，二百毫辅我们取零，同样这样， 这就是我们插分信号的这样一种读取方式。后面看到可以看到哈，这是我们的一个空弦啊， 啊， b 呢是三伏， a 呢是二伏左右啊，他们之间呢，这就是什么呢？没有信号传输的时候，我们三减二大概等于一点一伏左右， 什么意思呢？我们都说了 rs 四八五啊，他的灵敏度很高，他的接收区灵敏度是正负二百毫伏。 而我们上一课又讲了，如果说我们没有信号传输的时候，我们因为这些阻抗啊，因为线缆呢，一些什么会产生很大的这种干扰信号，这种干扰信号一旦达到二百毫伏的这种等级的话，就会误认为收到了一和零，所以说我们人为的将我们的这种啊，空闲电压 上升为一点一伏，远离了我们二百毫伏的每一个范围，我们就不会产生干扰值，或者说什么 大大抑制了这种干扰质。然后另外一个呢，就说二四四八五，你怎么产生干扰啊？为什么插分信号能能这么普遍和应用啊？来看这 正常，我们如果不去计较这块啊，这个突变的话，我们当前是 b 是四幅， a 是一幅，四减一等于三幅，没问题，对吧？可这时候我们突然之间产生了一个什么干扰，我们知道 我们上一课讲了供摩干扰，供摩干扰什么呢？当我在这一瞬间的时候啊，我们产生有外界的，比如电磁场啊，还有这种高的什么呃，强力强信号的这种干扰啊，电电呐，高压啊等等 这种信号，因为我们的线懒，我们知道我们的双脚线呢，他都是在一起螺旋螺旋在一起的这种，这种线啊，他也 像于我们这个 dna 这种线啊，一直在处在螺旋状态，所以我们可以近似的认为我们的两条线受到的这干扰信号的是同时 啊，挨在一起，就说我们这个在一根线上啊，他可以知道我们在一起同一上下啊，镇服受到了一个相等的这么一个幅度的这个这个影响值 啊，就是两根线一起影响，他怎么去产生呢？啊？就说我们的外部干扰，那我们在接收端接手这个时候的时候，本来我们这里是什么啊？四伏减一伏等于三伏，那现在这块我们因为有一个什么，有一个一伏的干扰， 我们原有的是四幅，现在我们变成五幅，但是我们在 a 线的时候呢，也产生了一个加一，也就是说从一一 a 线从一幅变成二幅， 五减二，我依然等于三伏，这我就消除了这部分，是吧？干扰，共同干扰。总结一下啊，我们之前讲了 rs 二三二的标准， rs 四八五的标准，以及简单提及了 rs 四二二的标准。我们再来啊，回过头来再简单的聊一聊， 总结一下嘛哈，二 s 二三二我们是最大的同一速率是二十 k 啊，四八五和四二我们一下子就达到了这种实照，因为我们的四八五和四二二呢，是在二 s 二之后啊去诞生的。 另另外呢，二四二三二的传输距离呢？是十五米左右，四八五和二四二的话是一千二百米啊，使用中机器可能会更长。通讯点数的话是一四二三二的通讯标口标。呃，标准呢？是一对一，就是我们只能点对点，四八五的话呢， 可以实行已达到啊，正常标准的情况下是一比三十二啊，在中机器的帮助下，我们可以更远的更多。四二的话呢，一般就是一比十 电瓶标准。副逻辑，副逻辑什么意思呢？就是负三到负十五伏代表着一三到十五伏代表零，这个其实就是我们的什么，在这个当时的历历史条件下啊，我们的工业标准协会就这么制定的，对吧？ 因为他符合了当时的这种社会的，比如说打打一打字机啊，还是这种啊，我们的当时的这种，呃，也是种信息的这种行情啊，就是做制定这么个标准啊，没有什么对和错， 四八五的这种标准啊，是正逻辑，就是正二到正六符一，负二到负六符啊，一按零啊，这是我们的这个四八五四二，他俩其实应该很像的，是吧？啊，如果， 如果还想再了解的话，可以看我们上一个视频通讯最少的限速的话，二十二十二十三根线就是一根发送，一根接收一分零啊，四八五两根线，我们一般用什么用做半双弓啊，如果要是想单点对点的话，那就是四根线，四二二的话，我们使用的是四根线 窗讯通讯的连接器的接口，我们一般啊情况下都用 db 九接口啊， db 口中九针啊，或者叫 d 口中 b 九针， 信号生成原理叫单端信号啊，就单端信号就什么呢？非平衡啊，就是一端对地啊，一个就是接收端跟地啊，发送端跟地啊之间，这样的话产生了我们这个正负电瓶啊，这种这种真正的正负电瓶，四八五和四二二就是差分信号，就是我们才刚刚讲的了，二月三号三 可以实现全双功，四八五可以实现全半双功或可以实现全双功啊，一般情况下我们使用的都是半双功，四二二啊，全双功。 以上就是我们 rs 二三二四八五四二二的啊，通讯的标准接口的一些原理啊，那我们下个视频继续聊。

四八五接口是窗口的一种，常常用在一些工业控制中。四八五通信是一种半双功的通信，一条总线上最多可连接二百五十六个四八五设备，信号速率最高可达十兆 bps， 传输距离最远能到一千多米。四八五接口包含一对插分信号 a 和 b， 这把五标准规定，对于发送端，发送逻辑一时，总线上 a 的电压大于 b 的电压，且压差在两到六伏之间。 发送逻辑零时，总线上 a 的电压小于 b 的电压，且压差在负六伏到负两伏之间。对于接收端，当总线上 a 的电压大于 b 的电压，且压差大于两百毫伏时，表示接收到。逻辑一，当总线上 a 的电压小于 b 的电 压，且压差小于负两百毫伏时，表示接受到罗吉林常用的四八五收发器芯片有 sp 三四八五，它可以将三点三伏数字电瓶信号转换成四八五信号。 sp 三四八五的银角信号定义大家可以看一下，其中 r o 为数字信号，接收输出银角 d。 二为数字信号，发送输入银角。 r e 为接收输出，使能低电瓶有效。 d e 为输出，使能高电瓶有效。 vcc 接三点三伏， 这个是 sp 三四八五发送端的针织表，这个是接收端的针织表，这个是 sp 三四八五的点心电路。 r e 和 d e 是接到一起的， urtrx 和 urttx 为 mcu 的串口信号，分别接到 sp 第三四八五的 ro 和 di。 当控制信号为高电瓶时，为发射驶能。当 tx 为高电瓶时，输出端 a 的电压大于 b 的电压，也就是输出了。四八五的逻辑一，当 tx 为低电瓶时，输出端 a 的电压小于 b 的电压，也就是输出了四八五的逻辑零。 当控制信号为低电瓶时，接收使能 tx 的电瓶不会对 a 和 b 造成影响。 tx 一般是一个高电瓶。当四百五总线上 a 的电压减 b 的电压大于两百毫伏时，而 x 为高电瓶。 当 a 的电压减 b 的电压小于负两百毫伏时， rx 为低电瓶。当总线空闲时，控制信号应该为低电瓶，使四八五收发器芯片处于接收状态。如果 a 和 b 都处 属于高组，其状态是不确定的，可能会导致 rx 上接收到错误的随机数。所以这个电路中 a 信号一般加上拉电阻， b 信号一般加下拉电阻 a 和 b 之间的一百二十欧电阻的作用是消除四八五总线上的信号反射，一般在四八五总线的两端加就可以了，不用每个设备节点都加。这个电路除了需要 urt 串口的 tx 和 rx 信号外，还需要一个额外的控制信号。 这个是在上面电路的基础上进行改进的。一个电路是四八五的自动收发电路，不需要控制信号就可以完成四八五信号的发送和接收。与上面电路有所不同的是，自动收发电路的二二一和第一信号接到一起，由 tx 控制其电瓶。 tx 为高电瓶时， r 一和 d e 为低电瓶。 tx 为低电瓶时， r 一和 d e 为高电瓶。 d i 是接到一个固定的低电瓶。 tx 发送数据时，当 tx 为低电瓶， r e 和 d e 就为高电瓶。发射使能 rx 为一个高速状态。 rx 的电瓶由外部上下拉电阻决定，一般 rx 为高电瓶发送输入银角 di 是接到一个低电瓶的，所以输出端 a 的电压小于 b 的电压，也就是输出了四八五的逻辑零。 当 tx 为高电瓶， r e 和 d e 就为低电瓶接收使能 a 和 b 本来应该是高组的状态，又因为 a 有上拉电阻， b 有下拉电阻，所以 a 的电压大于 b 的电 电压，也就是输出了四百五的逻辑一。这时 r x 是高电瓶， tx 不发送数据时，会默认为高电瓶， r e 和 d e 就为低电瓶接收驶能。 当四八五总线上 a 的电压减 b 的电压小于两百毫伏时，而 x 为高电瓶。当四八五总线上 a 的电压减， b 的电压小于负两百毫伏时，而 x 为低电瓶。 对于四八五接口的 esd 和滥用防护，一般会在信号线上加 tvs 管，然后也可以在信号线上加自恢复保险丝。今天的分享就在这里，谢谢大家！