为什么CAN总线差分电压设计具有抗干扰能力？

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不仅仅是CAN总线，RS485、RS422、USB、Ethernet等总线，都是使用差分信号。

差分信号的总体优势：

• 抗干扰性强：共模噪声被有效抵消。

• 可靠性高：长距离传输中信号完整性优异。

• 节能高效：低电压传输降低功耗。

这些总线技术之所以能成功应用于各种领域，都得益于差分信号的强大特性。

差分信号是一种在两根导线上传输电信号的方式，分别为CAN_H（CAN高线）和CAN_L（CAN低线）。

这两根线携带幅值相等、极性相反的电信号。接收端通过对两根线的电压差Vdiff=VCAN_H−VCAN_L进行解码，而不直接依赖于绝对电压值。

这种设计的核心优势在于，对于两根导线上的共模噪声（例如电磁干扰），其影响是相同的，电压差依然能够保持不变，从而实现对干扰的有效抵消。

接收端只关心Vdiff。当两根导线同时受到共模干扰时：

计算得到差分电压：

可以看到，干扰信号Vnoise被完全抵消，信号完整性得以保持。