सिग्नल ट्रांसमिशन हमारी दैनिक जीवन में बहुत आम है, जैसे कि मोबाइल फोन, टेलीविजन और इंटरनेट में।
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सिंगल-एंडेड सिग्नल ट्रांसमिशन एक प्रकार का सिग्नल ट्रांसमिशन है जिसका हम ज्यादातर समय उपयोग करते हैं।
एक सिंगल-एंडेड सिग्नल का मतलब है एक सिग्नल जो केवल एक सिग्नल लाइन का उपयोग करके प्रसारित होता है। यह सिग्नल को एक ही कंडक्टर के माध्यम से भेजता है और इसका उपयोग सबसे आम तौर पर सिंगल-एंडेड ऑडियो और वीडियो सिग्नलों में किया जाता है—उदाहरण के लिए, हेडफ़ोन ऐसे उपकरण हैं जो सिंगल-एंडेड सिग्नल प्राप्त करते हैं। एक सिंगल-एंडेड सिग्नल में, सिग्नल को एक संदर्भ स्तर या ग्राउंड के सापेक्ष वोल्टेज या करंट का उपयोग करके एन्कोड और प्रसारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, ग्राउंड स्तर से अधिक वोल्टेज लॉजिक "1" का प्रतिनिधित्व कर सकता है, जबकि ग्राउंड स्तर से कम वोल्टेज लॉजिक "0" का प्रतिनिधित्व कर सकता है। यह सिंगल-एंडेड सिग्नल ट्रांसमिशन है: सरल, लेकिन हस्तक्षेप के लिए अत्यधिक संवेदनशील।
मान लीजिए कि आप एक शोरगुल वाले वातावरण में कॉल कर रहे हैं। आसपास का शोर आपकी कॉल में हस्तक्षेप करेगा, जिससे दूसरे व्यक्ति को आपको स्पष्ट रूप से सुनने में कठिनाई होगी। यह इस बात के समान है कि सिंगल-एंडेड सिग्नल ट्रांसमिशन हस्तक्षेप के प्रति कैसे प्रवण होता है, सिवाय इसके कि सिग्नल ट्रांसमिशन में हस्तक्षेप विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) है। इस समस्या का समाधान कैसे करें? उत्तर है डिफरेंशियल सिग्नल ट्रांसमिशन का उपयोग करना।
डिफरेंशियल सिग्नलिंग एक सिग्नल ट्रांसमिशन तकनीक है जिसकी विशेषता दो तारों पर एक साथ दो सिग्नल प्रसारित करना है। इन दो सिग्नलों में समान आयाम होता है लेकिन विपरीत चरण होते हैं—और वे डिफरेंशियल सिग्नल हैं। तो, इस दृष्टिकोण के क्या लाभ हैं? कृपया नीचे दिए गए आरेख को देखें:
मजबूत एंटी-इंटरफेरेंस क्षमता: हस्तक्षेप शोर आम तौर पर दो डिफरेंशियल सिग्नल तारों पर समान रूप से और एक साथ लागू होता है, लेकिन रिसीवर केवल इन दो तारों के बीच सिग्नल अंतर की परवाह करता है। इसलिए, शोर का सिग्नल के तार्किक अर्थ पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, जिससे पूर्ण शोर रद्द हो जाता है।
व्यावहारिक अनुप्रयोग: उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन में, डिफरेंशियल सिग्नल बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के कारण होने वाले सिग्नल विरूपण को प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं, डेटा सटीकता और अखंडता सुनिश्चित करते हैं।
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) का प्रभावी दमन: चूंकि दो डिफरेंशियल सिग्नल तार एक साथ रखे जाते हैं और समान सिग्नल आयाम होते हैं, इसलिए प्रत्येक तार और ग्राउंड के बीच युग्मित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में भी समान आयाम होते हैं। साथ ही, उनके सिग्नल ध्रुवताएँ विपरीत होती हैं, इसलिए उनके विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। इस प्रकार, डिफरेंशियल सिग्नल बाहरी दुनिया में कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का कारण बनते हैं।
व्यावहारिक अनुप्रयोग: डिफरेंशियल सिग्नल संचार और सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, खासकर उन परिदृश्यों में जहां विद्युत चुम्बकीय विकिरण और हस्तक्षेप को कम करने की आवश्यकता होती है—जैसे कि ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स और एयरोस्पेस क्षेत्रों में।
सटीक समय निर्धारण स्थिति: डिफरेंशियल सिग्नलों का रिसीवर उस बिंदु के आधार पर लॉजिक 0/1 संक्रमण का न्याय करता है जहां दो तारों के बीच आयाम अंतर सकारात्मक से नकारात्मक (या इसके विपरीत) में बदल जाता है। यह विधि सिंगल-एंडेड सिग्नलों (जो थ्रेसहोल्ड वोल्टेज निर्णय पर निर्भर करती है) की तुलना में अधिक सटीक है, क्योंकि यह थ्रेसहोल्ड वोल्टेज से सिग्नल आयाम वोल्टेज के अनुपात से कम प्रभावित होती है। इसलिए यह कम-आयाम वाले सिग्नलों के लिए अधिक उपयुक्त है।
व्यावहारिक अनुप्रयोग: उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन और सटीक माप में, डिफरेंशियल सिग्नलों का सटीक समय निर्धारण स्थिति डेटा सिंक्रनाइज़ेशन और सटीक प्रसंस्करण सुनिश्चित करता है, जिससे सिस्टम के प्रदर्शन और स्थिरता में सुधार होता है।
डिफरेंशियल सिग्नल विभिन्न परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं जिनमें उच्च-गुणवत्ता वाले सिग्नल ट्रांसमिशन और एंटी-इंटरफेरेंस क्षमताओं की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित कुछ मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र हैं:
ये डिफरेंशियल सिग्नलों के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र हैं, लेकिन ये इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। डिफरेंशियल सिग्नल का उपयोग किसी भी ऐसे परिदृश्य में किया जा सकता है जिसमें उच्च-गुणवत्ता वाले सिग्नल ट्रांसमिशन और एंटी-इंटरफेरेंस क्षमताओं की आवश्यकता होती है।
संक्षेप में, डिफरेंशियल सिग्नलिंग एक अत्यधिक प्रभावी सिग्नल ट्रांसमिशन विधि है। इसमें मजबूत एंटी-इंटरफेरेंस क्षमताएं हैं, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबा सकता है, और सटीक समय निर्धारण स्थिति प्रदान करता है। हालांकि इसमें वायरिंग में कुछ सीमाएं हैं, लेकिन यह कई क्षेत्रों में इसके व्यापक अनुप्रयोग को प्रभावित नहीं करता है।
