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差動TTLは、トランジスタ・トランジスタ・ロジック（TTL）の概念に基づいたバイナリ電気信号の一種です。これにより、電子システムはノイズに対して比較的耐性を持つことができます。[ 1 ] RS-422およびRS-485出力は、差動TTLとして実装できます。[ 2 ]
通常の TTL 信号はシングルエンドであり、各信号はシステムグランドを基準とした 1 本のワイヤの電圧で構成されます。[ 3 ] 「低」電圧レベルは 0 ～ 0.8 ボルト、「高」電圧レベルは 2 ～ 5 ボルトです。差動 TTL 信号は、システム グランドを基準とした 2 本のワイヤで構成されます。一方のワイヤの論理レベルは常に他方のワイヤの補数になります。原理は低電圧差動信号(LVDS)と似ていますが、電圧レベルが異なります。
長距離信号伝送には、シングルエンドTTLよりも差動TTLが好んで使用されます。[ 4 ] 長いケーブルでは、環境中の迷走電磁界やシステムグランド内の迷走電流によって、受信側でエラーを引き起こす不要な電圧が誘起されることがあります。差動ペアのワイヤでは、各ワイヤにほぼ同じ不要な電圧が誘起されます。受信側では、2本のワイヤの電圧を減算することで、不要な電圧が消え、ドライバによって生成された電圧だけが残ります。
差動TTLの2つ目の利点は、差動ペアのワイヤが電流ループを形成できることです。[ 5 ] ドライバは電源から一方のワイヤに電流を供給します。この電流はワイヤに沿ってレシーバに流れ、終端抵抗を通過してもう一方のワイヤに戻り、ドライバを通ってグランドに戻ります。ドライバとレシーバの間で正味の電流の交換は行われないため、信号電流は両端間のグランド接続（存在する場合）を通って戻る必要がありません。この構成により、信号がグランド接続に電流を注入して、そこに接続されている他の回路を誤動作させるのを防ぎます。
IBMが考案したシリアルストレージアーキテクチャ（SSA）規格では差動TTL信号方式が用いられていましたが、現在ではほとんど使われていません。代わりに、LVDSなどのより効率的な信号方式が用いられています。