Ultimamente, ouvi dizer que uma das principais vantagens dos sinais diferenciais é que ambos os sinais mostram a mesma impedância, enquanto um sinal de extremidade única, que é medido contra o terra, tem uma alta impedância no ponto de medição e uma baixa impedância no solo (consulte a imagem abaixo).
Entendo por que é esse o caso, mas de que maneira isso importa? Por que isso é importante? É porque o ruído "ambiental" afeta os dois sinais da mesma maneira?
Respostas:
A mesma impedância é boa porque o ruído acoplado capacitivamente é inversamente proporcional à impedância.
Normalmente, os sinais diferenciais são organizados de modo que ambos sejam submetidos ao mesmo ruído. Considere o cabo de par trançado, por exemplo. O ruído então tem a mesma magnitude e polaridade, enquanto o sinal pretendido tem polaridade oposta. Tomando a diferença entre os dois sinais na extremidade receptora, qualquer valor em ambos os sinais (o sinal do modo comum ) é cancelado.
Se a impedância dos dois sinais for diferente, o mesmo ruído acoplado pela mesma capacitância a cada linha acabará produzindo uma tensão diferente nas duas linhas. Subtrair as tensões no receptor agora não cancela completamente o ruído.
É porque o ruído "ambiental" afeta os dois sinais da mesma maneira?
É inteiramente por isso mesmo. O equilíbrio de impedância para a terra (ou equilíbrio da impedância da terra) é chamado e, na presença de algum sinal de interferência, as duas linhas (fios) serão amplamente afetadas igualmente, portanto, ao usar um amplificador de recepção diferencial, o sinal de modo comum devido à interferência será amplamente erradicada.
O circuito superior (acima) não possui uma impedância de aterramento equilibrada e será mais suscetível ao ruído da linha proveniente de um interferente externo. O circuito inferior possui um bom equilíbrio de impedância de aterramento e será menos suscetível.
Veja também esta troca de pilhas Q e A e observe o ponto que afirmo na minha resposta sobre "As impedâncias de condução (fim de envio) são correspondentes".