差分信號傳輸和單端信號傳輸在信號傳輸方式、抗干擾能力、信號完整性、功耗和EMI輻射、設(shè)計復(fù)雜性以及應(yīng)用場景等方面存在顯著差異。以下是對這兩種傳輸方式的詳細(xì)比較：

一、傳輸方式

1. 差分信號傳輸：

• 通過一對等值、反相信號進(jìn)行傳輸，即兩根信號線上分別傳輸正向和反向的信號，接收端比較這兩個信號的差值來判斷發(fā)送端發(fā)送的邏輯狀態(tài)。

• 在電路板上，差分走線必須是等長、等寬、緊密靠近、且在同一層面的兩根線。

2. 單端信號傳輸：

• 依賴信號與參考電位（通常是地電位）間的電壓差傳輸信息。

• 信號線上的電壓會隨著信號的變化而上下波動，這種波動是相對于地線保持穩(wěn)定的電位來說的。

二、抗干擾能力

1. 差分信號傳輸：

• 具有強(qiáng)抗干擾能力，能有效減少外部電磁干擾（EMI）和內(nèi)部串?dāng)_。

• 一個干擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端，由于電壓差異決定信號值，因此可以忽視在兩個導(dǎo)體上出現(xiàn)的任何同樣干擾。

2. 單端信號傳輸：

• 易受干擾，特別是在長距離傳輸或高噪聲環(huán)境中，問題更為突出。

• 地線上的任何噪聲或電勢波動都會直接影響信號質(zhì)量。

三、信號完整性

1. 差分信號傳輸：

• 在高速傳輸中能保持信號完整性，減少失真。

• 不需要對地有精確的一致性要求，因此對地平衡度不是主要影響因素。

2. 單端信號傳輸：

• 高速或長距離傳輸時信號易退化。

• 信號的檢測是基于信號線與地之間的電壓差，因此系統(tǒng)的參考地必須穩(wěn)定且共模抑制能力強(qiáng)。

四、功耗和EMI輻射

1. 差分信號傳輸：

• 低電壓工作，降低功耗和輻射。

• 差分信號比單端信號生成的EMI還要少。

2. 單端信號傳輸：

• 較高電壓工作，功耗和輻射相對較差。

• 更容易受到電磁干擾（EMI）的影響，導(dǎo)致信號的衰減和畸變更為顯著。

五、設(shè)計復(fù)雜性

1. 差分信號傳輸：

• 需要精確布線控制，設(shè)計相對復(fù)雜。

• 差分信號一定要走兩根等長、等寬、緊密靠近的線路，這增加了電路連接和PCB面積的需求。

2. 單端信號傳輸：

• 布線簡單，無需考慮信號線匹配。

• 線路簡單，占用的PCB空間和引腳資源較少，有利于簡化電路布局和縮小設(shè)備體積。

六、應(yīng)用場景

1. 差分信號傳輸：

• 適用于高速、長距離傳輸，如數(shù)據(jù)總線、音頻視頻信號等。

• 在抗干擾要求較高的應(yīng)用中也表現(xiàn)出色。

2. 單端信號傳輸：

• 適用于低速、短距離、成本敏感的應(yīng)用，如家用電器等。

• 由于其簡單性和低成本，仍廣泛應(yīng)用于對噪聲不敏感的設(shè)備中。

綜上所述，差分信號傳輸和單端信號傳輸各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景。在選擇信號傳輸方式時，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求、設(shè)計要求以及成本等因素進(jìn)行綜合考慮。