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シングルエンド信号方式は、電線を介して電気信号を伝送する最も単純で一般的に使用されている方法です。 1 本の電線は信号を表す可変電圧を伝送し、もう 1 本の電線は基準電圧 (通常は接地) に接続されます。 シングルエンド信号方式の主な代替方法は差動信号方式と呼ばれ、2 本の導体は大きさは同じだが電気極性が反対の信号を伝送します。
シングルエンド信号方式は差動信号方式よりも実装コストが低くなりますが、明らかな欠点があります。シングルエンド システムでは、受信する信号の最大振幅に等しい電源電圧が必要ですが、差動システムでは、受信する信号振幅の半分の電圧のみが必要です。したがって、与えられた電源電圧に対して、差動システムは 2 倍の振幅の信号を生成するため、シングルエンド システムの 2 倍のノイズ耐性 (信号対雑音比が 6 dB 高い) が得られます。
差動信号方式に対するシングルエンド方式の主な利点は、複数の信号を送信するために必要なワイヤの数が少ないことです。信号がn個ある場合、各信号に 1 本、グランドに 1 本、合計n +1 本のワイヤがありますが、差動信号方式では少なくとも 2 n 本のワイヤを使用します。共通のリターンを使用するシングルエンド方式の欠点は、すべての信号のリターン電流が同じ導体を使用する (個別のグランド ワイヤが使用されている場合でも、グランドは各端で必然的に一緒に接続されます) ため、信号間の干渉 (クロストーク) が発生することがあることです。
標準
シングルエンド信号は広く使用されており、次のような多くの一般的な伝送規格で採用されています。
- RS-232シリアル通信
- PS/2マウスおよびキーボード コネクタ
- I²Cシリアルバス
- TTL回路
- CMOSロジック回路
- ECL回路
- 次のようなほとんどの並列コンピュータ バス:
- VGAビデオコネクタ
- ハードドライブやその他の周辺機器用のSCSIインターフェース
- ハードドライブやその他の周辺機器用のパラレル ATAインターフェイス
コネクタ
シングルエンド信号には、さまざまなコネクタを使用できます。家庭用および娯楽用機器によく使用されるコネクタには、次のようなものがあります。バランス ペアで使用されることが多いコネクタの種類の中には、シングルエンド操作に使用されるものもあります。
例
広く使用されているRS-232システムはシングルエンド信号方式の一例で、±12 V で信号を表し、±3 V 未満では信号がないことを示します。高電圧レベルにより、自然発生的な信号でこのような大きさの電圧を生成できるものはほとんどないため、信号はノイズに対してある程度耐性を持ちます。また、信号ごとに 1 本の配線しか必要としないという利点もあります。ただし、重大な欠点もあります。高速で動作できないのです。高周波信号をフィルタリングする 静電容量とインダクタンスの影響により、速度が制限されます。
歴史的に、電気電信では、アースリターン付きのシングルエンド信号を使用していたため、リターン導体を用意する必要がなくなり、長距離回線のコストが大幅に削減されました。電信は、シングルエンド伝送線路タイプが最初に使用されたものですが、現在では廃止されています。