Кіріспе
Сымдардағы сигнал беру механизмі. Бір ұштық сигнал беру – электр сигналдарын сымдар арқылы берудің ең қарапайым және ең көп қолданылатын әдісі. Бір сым сигналды көрсететін өзгеретін кернеуді тасымалдайды, ал екінші сым әдеттегідей, жерге қосылған анықтамалық кернеуге қосылады. Бір ұштық сигнал беруге негізгі балама – дифференциалдық сигнал беру, онда екі өткізгіш бірдей шамада, бірақ қарама-қарсы электр полярлығында сигналдарды тасымалдайды. Бір ұштық сигнал беруді жүзеге асыру дифференциалдық жүйеге қарағанда арзан, бірақ оның айқын кемшілігі бар: бір ұштық жүйеге сигналдың максималды амплитудасына тең қуат көзінің кернеуі қажет, ал дифференциалдық жүйеге сигнал амплитудасының жартысы ғана қажет. Содан кейін, берілген қуат көзінің кернеуі үшін дифференциалдық жүйе екі есе үлкен амплитудалы сигналдарды шығарады, демек, шуға төзімділігі екі есе жақсы (6 дБ жоғары сигнал-шу қатынасы) бір ұштық жүйеге қарағанда. Бір ұштық сигнал берудің дифференциалдық сигнал беруден басты артықшылығы – бірнеше сигналды беру үшін аз сымдар қажет. Егер n сигнал болса, онда n+1 сым болады, әр сигнал үшін біреу және жер үшін біреу, ал дифференциалдық сигнал беру үшін кем дегенде 2n сым қолданылады. Ортақ қайтарымды пайдаланатын бір ұштық жүйелердің кемшілігі – барлық сигналдар үшін қайтарым тогы бір өткізгішті пайдаланады (жеке жер сымдары қолданылса да, жерлер әр аяғында сөзсіз біріктіріледі), бұл кейде сигналдар арасындағы кедергіге (кроссталкке) әкелуі мүмкін.
Single ended signaling is the simplest and most commonly used method of transmitting electrical signals over wires. One wire carries a varying voltage that represents the signal, while the other wire is connected to a reference voltage, usually ground. The main alternative to single ended signaling is called differential signaling where the two conductors carry signals equal in magnitude but of opposite electric polarity. Single ended signaling is less expensive to implement than differential, but it has a distinct disadvantage: a single ended system requires a power supply voltage equal to the maximum amplitude of the signal to be received whereas a differential system only requires a voltage half of the signal amplitude to be received. For a given power supply voltage then, a differential system produces signals of twice the amplitude and therefore has twice as good noise immunity (6 dB higher signal to noise ratio) as a single ended system. The main advantage of single ended over differential signaling is that fewer wires are needed to transmit multiple signals. If there are n signals, then there are n+1 wires, one for each signal and one for ground, while differential signaling uses at least 2n wires. A disadvantage of single ended systems that utilize a common return is that the return currents for all the signals use the same conductor (even if separate ground wires are used, the grounds are inevitably connected together at each end), and this can sometimes cause interference (crosstalk) between the signals.
Мысал
Кең таралған RS 232 жүйесі – бір ұшты сигнал берудің мысалы болып табылады, ол сигналды көрсету үшін ±12 В пайдаланады, ал сигналдың болмауын көрсету үшін ±3 В-тан төмен мәнді пайдаланады. Жоғары кернеу деңгейлері сигналдарға шудан қорғаныс береді, себебі табиғатта кездесетін көптеген сигналдар мұндай кернеуді тудыра алмайды. Олардың бір сигнал үшін тек бір сымды қажет ету артықшылығы бар. Дегенмен, олардың бір маңызды кемшілігі бар: олар жоғары жылдамдықпен жұмыс істей алмайды. Сыйымдылық пен индуктивтіліктің әсері, жоғары жиілікті сигналдарды сүзгіден өткізеді, бұл жылдамдықты шектейді. Тарихи тұрғыдан алғанда, электр телеграфы жерге қайтару арқылы бір ұшты сигнал беруді қолданды, осылайша қайтару өткізгішін ұсыну қажеттілігін толығымен жойып, ұзақ қашықтықтағы желілердің құнын едәуір төмендетті. Телеграф – бір ұшты тарату желісінің ең ерте түрі, бірақ қазір ол қолданыстан шыққан.