Differentiell signalering är en teknik för att elektroniskt överföra information genom att använda två olika signaler. Som jämförelse använder ensidig signalering endast en signal. Differentiell signalering är effektiv för både analog signalering och digital signalering. Vissa ljudsystem använder fortfarande analoga system, men de flesta kommunikationsprotokoll, som Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 och RS-485, använder digital signalering.
Mottagaren sätter ihop originalsignalen genom att läsa av skillnaden i spänning mellan de två sända signalerna. Denna teknik gör att mottagaren kan ignorera den absoluta spänningen för signalerna, som kan variera avsevärt när de färdas mellan sändare och mottagare. Därför är differentiell signalering en mycket mer tillförlitlig metod för att elektroniskt överföra information än ensidig signalering.
Differentialsignalering har dubbelt så hög motståndskraft mot brus som ensidig signalering. Detta är en fördel med elektroniska lågspänningsenheter som mobiltelefoner och bärbara telefoner. Dessa enheter fortsätter att utvecklas mot lägre spänningsförsörjning för att minska oönskad strålning och spara ström.
Den höga logiska nivån i ett digitalt system med en enda ände är matningsspänningen (Vs). Den låga logiska nivån i detta system är jordspänningen, eller 0 volt (V). Skillnaden mellan dessa två spänningsnivåer är därför Vs – 0 V = Vs. Spänningarna i ett par differentialsignaler har samma storlek men motsatt polaritet, så spänningarna är +Vs och –Vs. Detta betyder att skillnaden i spänning mellan de två signalerna är (+Vs) – (–Vs) = 2Vs, vilket fördubblar signalens brusimmunitet.
Ensidiga signaler som RS-232 har fördelen av att endast kräva en tråd. En spänning på minst 12 volt indikerar en signal, och en spänning på mindre än tre volt indikerar brist på signal. Detta ger en viss brusimmunitet för en ensidig signal eftersom naturliga elkällor sällan producerar tre volt.
Den primära nackdelen med en ensidig signal är att den inte kan fungera i hög hastighet. Induktans och kapacitans är elektriska effekter som tenderar att eliminera högfrekventa signaler, vilket begränsar hastigheten på en ensidig signal. Denna typ av signal kräver också högre spänningsnivåer för att undvika en hög felfrekvens under överföring.
Datorer använder vanligtvis differentiell signalering för att minimera effekterna av elektromagnetiska störningar. Dessa enheter använder likström, som inte kan sålla bort störningar. En dators lågspänningssignalledning och högspänningsströmförsörjningsledning delar ofta samma jord. Detta kan få kraftledningen att inducera en betydande spänning i signalledningen, vilket orsakar störningar.