por qué no hacer simplemente el par de señales de la siguiente manera:
D+ = SEÑAL_V
D- = V_GROUND
Supongo que te refieres a que la señal V_GROUND se conectaría a la tierra del circuito en un extremo u otro del enlace. Tal vez en ambos extremos.
Si se hace esto, ya no se está haciendo una señalización diferencial, sino que se está haciendo una simple terminación simple o desequilibrado señalización.
Así que la pregunta que te haces es: ¿cuándo utilizamos señales diferenciales y cuándo señales de un solo extremo?
Las señales de un solo extremo se utilizan en muchas situaciones. La mayoría de los trazados de una placa de circuito impreso suelen ser señales no equilibradas. Para conexiones cortas con señales que cambian lentamente a través de un cable plano entre placas, solemos utilizar señales de un solo extremo. Incluso para conexiones largas entre cajas, se pueden utilizar señales no balanceadas.
Pero para conseguir una buena inmunidad al ruido y bajas emisiones radiadas, para señales razonablemente rápidas en distancias "largas", las señales no balanceadas suelen requerir un cable apantallado, como el coaxial.
Pero el cable coaxial es más caro que el ya omnipresente cable de par trenzado no apantallado (UTP).
Así que preferimos, si podemos salirnos con la nuestra, utilizar UTP.
Ahora bien, si conducimos una señal por una línea de una conexión UTP, podemos, como dices, eliminar las interferencias de modo común recibiendo la señal en el otro extremo con un receptor diferencial (V_SIGNAL = V+ - V-). Pero fíjate en la señal que estamos enviando por el cable. La señal que estamos generando tiene una importante componente de modo común.
V_CM = 0.5 * (D+ + D-)
Debido a esta señal de modo común, es probable que nuestro sistema irradie con fuerza, lo que dificultará su venta en la mayoría de las jurisdicciones.
Así que, en realidad, utilizamos la señalización diferencial para poder utilizar un cableado UTP de bajo coste con unas emisiones radiadas razonables (esperemos que se ajusten a las normas). En algunos casos, podríamos seguir prefiriendo las señales no equilibradas en cables apantallados cuando los requisitos del sistema (emisiones muy bajas o requisitos de inmunidad muy estrictos) justifiquen el coste.
Incluso en distancias cortas dentro de una caja, podríamos utilizar la señalización diferencial en un cable no trenzado (como el cable plano común) para reducir las emisiones a un coste menor que el uso de cables apantallados.
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¿Cuál es la trayectoria típica de retorno de la corriente conducida en el par diferencial?
Las corrientes en los dos conductores de un par diferencial (para una señal diferencial) son iguales y opuestas. Se puede decir que cada uno de los conductores es la vía de retorno para el otro, o se puede decir que la corriente neta es cero, por lo que no es necesaria ninguna vía de retorno.
Por supuesto, si lanzas una señal en modo común sobre el par diferencial, su corriente tendrá que volver de alguna manera. Si no hay un camino de retorno diseñado para la señal de modo común, podría viajar por un gran bucle y causar problemas significativos de EMC.
¿Qué es exactamente lo que hace que la señalización del par diferencial provoque la anulación de la REM?
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Debido a que los dos cables están estrechamente acoplados entre sí, hay una pequeña área de bucle entre ellos, por lo que la posibilidad de generar campos magnéticos es pequeña. Pero se podría conseguir lo mismo con una línea de transmisión de un solo extremo bien diseñada.
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En el par trenzado, se tienen bucles alternativos en los que el campo magnético estará en direcciones opuestas. En el campo lejano, las contribuciones de los bucles alternados tenderán a anularse mutuamente, con lo que la radiación será muy escasa. También habrá un efecto similar para la susceptibilidad.
