Tín hiệu được dùng để truyền tải thông tin. Không kể tới môi trường truyền dẫn thì các thành phần cơ bản trong một hệ thống truyền tín hiệu gồm có bộ phát
(Transmitter, generator) hay còn gọi là bộ kích thích (driver), ký hiệu là DI và bộ thu
(receiver, ký hiệu là R). Một thiết bị vừa thu và phát, hay bộ thu phát được gọi với tên ghép là transceiver.
Hai phương thức truyền dẫn tín hiệu cơ bản được dùng trong các hệ thống truyền thông công nghiệp, đó là phương thức chênh lệch đối xứng (balanced differential mode) và phương thức không đối xứng hay phương thức đơn cực (unbalanced mode, single-enbed mode).
Truyền dẫn không đối xứng
hiện các trạng thái logic (0 và 1) của một tín hiệu số. Chú ý rằng sự liên quan giữa trạng thái logic của một tín hiệu với trạng thái logic của dãy bit mang thông tin được truyền phụ thuộc vào phương pháp mã hóa bit, tức là giá trị logic của tín hiệu tại một thời điểm không nhất thiết phải đồng nhất với giá trị logic của bit tương ứng mang thông tin.
Một trong những ưu điểm của phương thức truyền dẫn không đối xứng là chỉ cần một đường dây đất chung cho nhiều kênh tín hiệu trong trường hợp cần thiết như hình minh họa dưới đây. Nhờ vậy tiết kiệm được số lượng dây dẫn và các linh kiện ghép nối.
Hình 2.25: Truyền dẫn không đối xứng (3 kênh, 4 dây dẫn)
Việc sử dụng đất làm điểm tựa cho việc đánh giá mức tín hiệu bộc lộ một nhược
điểm cơ bản là khả năng chống nhiễu kém. Nguyên nhân gây nhiễu ở đây có thể là môi trường xung quanh, sự xuyên âm (crosstalk) hoặc do sự chênh lệch điện áp đất của các
đối tác truyền thông. Điều này cũng dẫn đến hạn chế chiều dài dây dẫn cũng như tốc
độ truyền.
Truyền dẫn chênh lệch đối xứng
Truyền dẫn chênh lệch đối xứng sử dụng điện áp giữa hai dây dẫn (A và B hay dây + và -) để biểu hiện trạng thái logic (0 và 1) của tín hiệu, không phụ thuộc vào đất.
Hình 2.27. Điện áp chênh lệch đầu ra VOD và điện áp chênh lệch VOS
Hình 2.28. Điện áp chếđộ chung VCM và Chênh lệch điện áp đất VGPD.
Khái niệm "chênh lệch đối xứng" ở đây được thể hiện qua sự cân xứng (tương
đối) vềđiện áp của hai dây A và B đối với điện áp chếđộ chung trong điều kiện làm việc bình thường. Một tác động nhiễu ở bên ngoài sẽ làm tăng hay giảm tức thời điện áp ở cả hai dây một giá trị gần tương đương, vì thế tín hiệu ít bị sai lệch. Sự khác nhau về điện áp đất giữa các thiết bị tham gia truyền thông cũng hầu như không ảnh hưởng trực tiếp tới việc đánh giá giá trị logic của tín hiệu. Một nguyên nhân gây nhiễu khác là sự xuyên âm cũng được loại trừ đáng kể khi dùng dây đôi xoắn (twistedpair). Những
ưu điểm trên đây dẫn đến sự phổ biện của phương thức truyền dẫn chênh lệch đối xứng trong các hệ thống truyền thông tốc độ cao và phạm vi rộng.
Bốn thông số sau đây chiếm vai trò quan trọng trong phương thức truyền dẫn chênh lệch đối xứng.
VOD: Điện áp chênh lệch đầu ra của bộ kích thích qua trở đầu cuối (giữa hai dây A và B), còn được gọi là điện áp đầu cuối (Terminaltion voltage VT). VOD không phụ
thuộc vào điện áp của đất. Theo chuẩn quy định thì VOD tối thiểu phải đạt 1,5V tại đầu ra của bộ kích thích. Dọc theo đường dây dài, điện áp này sẽ bị suy giảm bởi điện trở
DC hoặc bị sai lệch do nhiễu, tuy nhiên bộ thu chỉ cần mức 200mV để có thể xác định trạng thái logic cửa tín hiệu.
VOS: Điện áp dịch của bộ kích thích (drivers offsel voltage), còn được gọi là điện áp chế độ chung đầu ra VOS (output common mode voltage). Nó được xác định bằng chênh lệch từđiểm giữa của tải đầu ra so sánh với đất của bộ kích thích. VOS liên quan trực tiếp tới điện áp chếđộ chung VCM(common mode voltage).
VCM: Điện áp chếđộ chung, được tính bằng giá trị trung bình của điện áp hai dây, tức là VA và VBB có kể tới nhiễu và chênh lệch điện áp đất. VCM Cũng được tính như sau:
VCM = VOS+ VNOISE+ VGPD
VGPD: Chênh lệch điện áp đất (ground-potential difference) giữa các trạm trong một hệ thống. Giới hạn cho giá trị này được quy định cụ thể trong mỗi chuẩn.
Trởđầu cuối (terminating resistance)
Thông thường, một tín hiệu được phát đi khi tới một đầu dây sẽ phản xạ ngược trở lại, giống như hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi tốc độ truyền tương đối thấp hoặc
dây dẫn tương đối ngắn, sao cho thời gian bit TB lớn hơn gấp nhiều lần sơ với thời gian lan truyền tín hiệu TS, tín hiệu phản xạ sẽ suy giảm và triệt tiêu sau một vài lần qua lại không gây ảnh hưởng tới chất lượng của tín hiệu mang bộ dữ liệu được phát tiếp theo. Trong trường hợp khác sẽ xảy ra xung đột tín hiệu, vì vậy người ta dùng một trở kết thúc, hay trở đầu cuối để hấp thụ tín hiệu ban đầu. Ý tưởng ở đây là khi một
đường dây dẫn dài vô hạn thì không xảy ra hiện tượng phản xạ tín hiệu. Vì vậy, trở đầu cuối được chọn có giá trị tương đương với trở kháng đặc trưng (trở kháng sóng) của cáp truyền.