첫번째로 Common mode noise를 없앨 수 있어서 noise를 줄일 수 있다 (Improved noise performance).
두번째로, DS를 사용하면 even-order harmonics를 없앨 수 있어서 noise performance가 좋아진다. DS에서 even-harmonics가 없어지는 것을 알려면, 시간축에서 신호의 Taylor Expansion을 살펴보면 알 수 있다. Taylor Expansion에 의하면 모든 신호의 even-harmonic term이 우함수가 된다 (^2, ^4, ^8 … 이기 때문에). 따라서, differential신호를 형성하는 두 single end 신호의 even-harmonics term (우함수 이기 때문)들이 서로 같기 때문에DS형성시 서로 뺄셈 처리되어 없어진다.
세번째로 DS를 사용하면, single-ended 신호와 비교했을때, single-ended swing절반의 swing 으로 동일한 swing을 만들 수 있게된다. 이렇게 되면, 줄어든 신호의 harmonics도 줄어들어 harmonics noise가 줄어들게 된다.
네번째로, DS를 사용하면, 회로의 선형성 (linearity)을 개선시켜주어 비선형성에 의한 noise를 줄여준다. DS가 선형성을 개선시키는 이유는, 반으로 줄어든 swing이 회로의 active device (예를들면, MOS)에게 더 많은 headroom을 제공해주어 선형동작 영역을 증가시켜주기 때문이다 (MOS의 경우 saturation region 영역 증가). Active device의 동작headroom이 좁아지면 회로의 linearity가 나빠지는 것을 기억한다면, 줄어든 swing이 왜 회로의 선형성을 개선시켜주는지 이해할 수 있을 것이다.
[참고문헌]
Design of Analog CMOS Integrated Circuits, P452, Behzad Razavi
TI application Report SLAA510, Jan. 2011