共模_差模详解

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共模和差模的概念

共模和差模的概念

共模和差模的概念
1、本质不同:
共模噪声又称对地噪声,本质指的是两根线分别对地的噪声。

差模又称串模,本质是两根线之间的信号差值。

2、特点不同:
共模信号的特点是幅度相等,相位相同的信号。

差模信号的特点是幅度相等,相位相反的信号。

3、电流流过的方向、程度不同:
共模信号的干扰信号侵入线路和接地之间,干扰电流在两条线上各流过二分之一,以地为公共回路。

所有的差模电流全流过负载,差模干扰侵入往返两条信号线,方向与信号电流方向一致。

4、电流产生的输出抵消作用不同:
而对绞线中的共模信号的共模电流在两根导线上以相同方向流动,电流产生大小相等极性相同的磁场,它们的输出不能相互抵消。

对绞线中的差模信号在每一根导线上的电流是以相反方向在一对导线上传送,如果这一对导线是均匀的缠绕,这些相反的电流就会产生大小相等,反向极化的磁场,使它的输出互相抵消。

共模信号和差模信号定义

共模信号和差模信号定义

共模信号和差模信号定义
共模信号是指发射机和接收机之间传送的信号,这些信号是在同一台电路的两个端口上同时存在的。

共模信号有时也称为“共用信号”或“共享信号”。

共模信号有助于可靠地传输信息和数据,还能够帮助在微控制器芯片上实现行为同步。

差模信号是一种在发射机和接收机之间进行通信的信号,它以两个端口上不同的电位作为参考,其中一个端口的混频信号的差值是所要传送的信号。

由于这种发射信号的特殊形式,无论发射机还是接收机,都可以以一种可控的方式控制信号的传送。

差模信号可以通过对发射机和接收机进行更有效的控制,从而改善信号的品质和性能。

共模差模

共模差模

什么是共模干扰和差模干扰电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模"。

设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号。

但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输。

前者叫"差模",后者叫"共模"。

对差分放大器,两路输入的干扰信号,如果是大小不相等,或方向不相同,即为差模干扰信号。

通常我们使用的电器是两线的,一根火线(L),一根零线(N),零线认为是三相电的中线,同时还有一根接地线叫做地线,。

零线与火线之间的干扰叫做差模干扰,火线与地线之间的干扰叫做共模干扰。

地与零线之间认为是没有电压的,或者可以认为是零线没有电压,不能驱动电器,因此认为零线与地线之间没有干扰。

什么是共模残压什么是共模残压共模电压(common mode voltage):在每一导体和所规定的参照点之间(往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。

或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。

差模电压(symmetrical voltage):一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。

使差模电压又称对称电压。

在规定波形,标称放电电流冲击氧化锌阀片,阀片两端测到的电压峰值,称为残压。

残压与压敏电压的比值,残压比。

雷击,闪电会在输入/输出电源线上产生瞬间高压,大电流,影响用户设备稳定运行,严重时会造成设备损坏。

避雷器按接法分可分为共模接法和差模接法两种:避雷器接在相线之间或相线与零线之间称为差模接法,即所谓横向保护。

避雷器接在相线与地线之间或零线与地线之间称为共模接法,即所谓纵向保护。

共模信号Common-Mode Signals共模信号是作用在差分放大器或仪表放大器同相、反相输入端的相同信号。

差模信号、共模信号、共模抑制比

差模信号、共模信号、共模抑制比

差模信号、共模信号、共模抑制比一、差模信号与共模信号差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值(有用信号);共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声(有害信号)。

对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近, Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。

比如,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。

差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。

差分是一种方式。

差模、共模信号,差分放大电路(差分是一种电路形式的叫法。

差模是对信号的定义)差动=差分举例来说,假如一个ADC有两个模拟输入端,并且AD转换结果取决于这两个输入端电压之差,那么我们说这个ADC是差分输入的,并把这两个模拟输入端合在一起叫做差分输入端。

但是加在差分输入端上的电压并不一定总是大小相等方向相反,甚至很多情况下是同符号的。

(注:即不一定是一正一负)我们把它们的差叫做差模输入,而把它们共有的量(即平均值)叫做共模输入。

差模信号:大小相等,方向相反的交流信号;共模信号:大小相等,方向相同。

在差分放大电路中,经常提到共模信号和差模信号,在差分放大电路中共模信号是不会被放大的,可以理解为三极管的温漂引起的电流型号,为了形象化温漂而提出了共模信号,差模信号为输入信号,就是Ui,就是放大的对象。

在差动放大电路中,有两个输入端,当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号(这是有用的信号),放大器能产生很大的放大倍数,我们把这种信号叫做差模信号,这时的放大倍数叫做差模放大倍数。

共模与差模完美解释

共模与差模完美解释

共模与差模完美解释共模与差模虽然我们在学习模电时经常提到关于共模和差模两个知识点,但是有时候总⽆法与实际电路结合起来,搞不清楚为什么要去抑制共模,为什么电平输⼊时⼀定会带⼊共模信号。

特此在摘录⽹上⼤侠们的知识论点,争取把这个问题弄清楚。

共模信号与差模信号最简单理解,共模信号和差模信号是指差动放⼤器双端输⼊时的输⼊信号。

共模信号:双端输⼊时,两个信号相同。

差模信号:双端输⼊时,两个信号的相位相差180度。

任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。

设两路的输⼊信号分别为: A,B.m,n分别为输⼊信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。

输⼊信号A,B可分别表⽰为:A=m+n;B=m-n则输⼊信号A,B可以看成⼀个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。

其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。

我们需要的是整个有意义的“输⼊信号”,要把两个输⼊端看作“整体”。

就像初中时平⾯坐标需要⽤ x,y 两个数表⽰,⽽到了⾼中或⼤学就只要⽤⼀个“数”v,但这个 v 是由 x,y 两个数构成的“向量”……⽽共模、差模正是“输⼊信号”整体的属性,差分输⼊可以表⽰为vi = (vi+, vi-)也可以表⽰为vi = (vic, vid)c 表⽰共模,d 表⽰差模。

两种描述是完全等价的。

只不过换了⼀个认识⾓度,就像⼏何学⾥的坐标变换,同⼀个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同⼀个点。

运放的共模输⼊范围:器件(运放、仪放……)保持正常放⼤功能(保持⼀定共模抑制⽐ CMRR)条件下允许的共模信号的范围。

显然,不存在“某⼀端”上的共模电压的问题。

但“某⼀端”也⼀样存在输⼊电压范围问题。

⽽且这个范围等于共模输⼊电压范围。

道理很简单:运放正常⼯作时两输⼊端是虚短的,单端输⼊电压范围与共模输⼊电压范围⼏乎是⼀回事。

对其它放⼤器,共模输⼊电压跟单端输⼊电压范围就有区别了。

例如对于仪放,差分输⼊不是0,实际⼯作时的共模输⼊电压范围就要⼩于单端输⼊电压范围了。

差模与共模

差模与共模
合,但是是什幺决定了哪些是共模哪些 是差模,就是看参考的信号了。单纯的讲一根线是没有意义的,参考地其实只 不过是以地为 0 信号。 如果一端是 VI,那幺地端相当于共模信号为 VI/2,差模信号为-VI/2,综合 起来就为 0 了 而任意参考位为 V2 的话,VI 里面的共模量应为(V1+V2)/2,差模量为(V1V2)/2 另一端相当于共模量(V1+V2)/2,差模量为-(V1-V2)/2,差模与共模只有相 比较才有意义。 2、通常我们在放大器的应用中没有过多的考虑,实际上是有关联的。 以理想的运算放大器的一些概念说明一下: 通常把集成运放看成是理想的。它应当满足下列条件: (1).开环差模电压增益 Aod→∞ (2).开环差模输入电阻 rid →∞
和共模组成吗?? 这里的差模电压怎幺是 u--u+?理论上是两个信号中的差模相 减才对,怎幺是直接相减呢? 答:道理很简单,我们对于第一个信号可以求得它的 u1d=(u--u+)/2 u1c=(u- +u+)/2 第二个信号:
u2d=-(u--u+)/2 u2c= (u- +u+)/2 你应该发现了 uid=u1d-u2d=u--u+ 幺 uid 直接就等于 u--u+ 的道理。 二、反相比例,同相比例,加法运算电路,减法运算电路,电压跟随器与 之联系。 1、我们说到的这些都是在理想的放大器上加了电子器件,其实道理是相同 的,只要抓住一点那就是考虑没有加器件的情况,再转换到考虑加器件上。 通俗一点就是算好输入电压走到运放直接输入点的电压(虚短),电流(虚段)。 问题就解决啦! 扩展阅读:电子电路基础知识点总结 .而共模信号为 0.这就是我们看到的为什

差模电感、共模电感

差模电感、共模电感

共模电感和差模电感共模电感是双线双向,共模是两个绕组分别接在零线和火线上,两个绕组同进同出,滤除的是共模信号;差模电感是单向的,差模是一个绕组单独接在零线和火线上的滤波电感器,只能滤除差模干扰。

共模信号: 分别在零线和火线上的两个完全相同的信号他们都通偶合和地形成回路。

差模信号:是和有用信号同样的回路。

原理:共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。

这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。

这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

2变频器系统配套用的三种电抗器1)进线电抗器LA1又称电源协调电抗器,它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击,有效地保护变频器和改善其功率因数。

接入与未接入进线电抗器时,变频器输入电网谐波电流的情况。

2)直流电抗器LDC直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间,LDC能使逆变环节运行更稳定,及改善变频器的功率因数。

3)输出电抗器LA2接在变频器输出端与负载(电机)之间,起到抑制变频器噪声的作用。

进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。

进线电抗器压降不宜取得过大,压降过大会影响电机转矩。

一般情况下选取进线电压的4%(8.8V)已足够,在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V 压降。

三相电抗器分为水平排列和叠装式叠装式(空心电抗器)的电抗器中间相要反向,反向的主要目的是为了减小相与相之间的电磁扭力,如查不把中间反向,那么三相的合成扭力可以达到几吨的力量.可想而知电抗器的线圈与骨架都要碎掉或变形.中间相反只是对相间的电磁力互相抵消掉一部分,这样电磁力会很小,不会造成大的事故.三相的距离也直接影响电感量的变化以及磁场的大小。

差模信号、共模信号、共模抑制比的概念

差模信号、共模信号、共模抑制比的概念

差模信号、共模信号、共模抑制比的概念
共模信号与差模信号辨析
 差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。

 对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近,Ua - Ub依然没什幺变化,当然这是理想情况。

比如,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

 实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。

差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

 差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。

差分是一种方式。

 差模、共模信号,差分放大电路
 举例来说,假如一个ADC有两个模拟输入端,并且AD转换结果取决于这。

差分放大电路共模和差模

差分放大电路共模和差模

差分放大电路共模和差模
差分放大电路是一种常见的电路设计,用于放大差分信号。

差分信号是指由两个相对的信号组成的信号,如正相位和负相位信号。

在差分放大电路中,这两个信号经过放大后,可以得到一个差分输出信号。

共模是指差分输入信号中的两个信号相对于地(或共地)的平均值。

在差分放大电路中,共模信号一般被视为噪声,需要通过设计电路来抑制。

共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio, CMRR)是衡量差分放大电路抑制共模信号能力的重要指标,其数值决定了电路的性能。

差模是指差分输入信号中的两个相对信号的差值。

在差分放大电路中,差模信号是需要放大的信号部分,因为它代表了差分输入信号的变化量。

差模放大增益(Differential Mode Gain, DMG)是衡量差分放大电路对差模信号放大能力的指标。

综上所述,差分放大电路通过放大差分信号中的差模信号,获取差分输出信号,并抑制共模信号。

通过合理设计差分放大电路的差模放大增益和共模抑制比,可以实现对差分信号的高增益放大和共模信号的抑制。

差模信号、共模信号、共模抑制比的概念

差模信号、共模信号、共模抑制比的概念

共模信号与差模信号辨析差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。

对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近,Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。

比如,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。

差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。

差分是一种方式。

差模、共模信号,差分放大电路举例来说,假如一个ADC有两个模拟输入端,并且AD转换结果取决于这两个输入端电压之差,那么我们说这个ADC是差分输入的,并把这两个模拟输入端合在一起叫做差分输入端。

但是加在差分输入端上的电压并不一定总是大小相等方向相反,甚至很多情况下是同符号的。

(注:即不一定是一正一负)我们把它们的差叫做差模输入,而把它们共有的量(即平均值)叫做共模输入。

差分是一种电路形式的叫法....差模是对信号的定义....(想对来说有共模..)差动=======差分回答:差模信号:大小相等,方向相反的交流信号,共模信号:大小相等。

方向相同。

在差分放大电路中,经常提到共模信号和差模信号,在差分放大电路中共模信号是不会被放大的,可以理解为三极管的温漂引起的电流型号,为了形象化温漂而提出了共模信号,差模信号为输入信号,就是Ui,就是放大的对象。

在差动放大电路中,有两个输入端,当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号,(这是有用的信号)放大器能产生很大的放大倍数,我们把这种信号叫做差模信号,这时的放大倍数叫做差模放大倍数。

差模信号、共模信号、共模抑制比

差模信号、共模信号、共模抑制比

差模信号、共模信号、共模抑制比一、差模信号与共模信号差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值〔有用信号〕;共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声〔有害信号〕。

对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近, Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。

比方,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。

差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

差分放大器,差模输入,差模是相对共模来说的。

差分是一种方式。

差模、共模信号,差分放大电路〔差分是一种电路形式的叫法。

差模是对信号的定义〕差动=差分举例来说,假设一个ADC有两个模拟输入端,并且AD转换结果取决于这两个输入端电压之差,那么我们说这个ADC是差分输入的,并把这两个模拟输入端合在一起叫做差分输入端。

但是加在差分输入端上的电压并不一定总是大小相等方向相反,甚至很多情况下是同符号的。

(注:即不一定是一正一负)我们把它们的差叫做差模输入,而把它们共有的量〔即平均值〕叫做共模输入。

差模信号:大小相等,方向相反的交流信号;共模信号:大小相等,方向相同。

在差分放大电路中,经常提到共模信号和差模信号,在差分放大电路中共模信号是不会被放大的,可以理解为三极管的温漂引起的电流型号,为了形象化温漂而提出了共模信号,差模信号为输入信号,就是Ui,就是放大的对象。

在差动放大电路中,有两个输入端,当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号〔这是有用的信号〕,放大器能产生很大的放大倍数,我们把这种信号叫做差模信号,这时的放大倍数叫做差模放大倍数。

共模,差模 频段

共模,差模 频段

共模和差模是信号传输中的两种方式,而频段则描述了信号传输的频率范围。

以下为您解释两者之间的区别:
1. 共模(Common Mode) 和差模(Differential Mode)
* 共模:当两个信号线以相同的幅度和相位变化时,这种传输方式被称为共模。

共模信号通常是由于电磁干扰(EMI) 引起的。

* 差模:当两个信号线以相反的幅度和相位变化时,这种传输方式被称为差模。

在数据线中,差模信号是由于实际数据变化引起的。

2. 频段:频段通常描述的是信号传输的频率范围。

例如,低频(LF)、中频(MF)、高频(HF)、甚高频(VHF)、特高频(UHF) 等,都是不同频率范围的描述。

这些频段可能会被用于不同的通信和数据传输系统。

例如,通信系统中的传输线可以设计为对差模信号有较低的阻抗,而对共模信号有较高的阻抗。

这样,差模信号可以更容易地通过传输线进行传输,而共模信号则会被抑制。

了解不同频段的特性和优势对于设计和优化通信系统是至关重要的。

在实际情况中,可能会有不同的信号模式和频段的具体要求或标准。

对于这些情况,通常需要根据相关的标准或规范进行设计和实施。

共模和差模信号的物理意义

共模和差模信号的物理意义

共模和差模信号的物理意义共模和差模信号是电路中常用的概念,它们在信号处理和电路设计中具有重要的物理意义。

本文将从物理层面解释共模和差模信号的含义和作用。

共模信号是指在一个电路或系统中,两个输入信号具有相同的幅值和相位,并且它们在同一时间内改变。

换句话说,共模信号是两个信号在同一方向上的变化,它们具有相同的趋势和方向。

共模信号通常表示一种共同的噪声或干扰源,它们会影响信号的质量和可靠性。

差模信号是指在一个电路或系统中,两个输入信号具有不同的幅值和相位,并且它们在同一时间内改变。

换句话说,差模信号是两个信号在相反方向上的变化,它们具有相反的趋势和方向。

差模信号通常表示一种差异或变化,它们可能是需要被处理或放大的有效信号。

在实际电路中,共模和差模信号常常同时存在。

共模信号是由于电源噪声、地线干扰、电磁辐射等各种外部因素引起的,它们可能会对电路的性能和工作稳定性产生负面影响。

而差模信号则是输入信号的有效部分,是需要被处理和放大的信号。

共模信号和差模信号在电路设计和信号处理中有着不同的处理方式。

对于共模信号,我们通常希望通过合适的电路设计和滤波器来抑制或消除共模噪声。

常见的方法包括使用差分放大电路、共模抑制电路和滤波器等。

这些电路可以有效地减小共模信号对信号质量的影响,提高系统的性能和可靠性。

对于差模信号,我们通常希望通过合适的电路设计和放大器来放大和处理差模信号。

差分放大器是常用的差模信号放大电路,它可以将差模信号放大到合适的幅度,并且抑制共模信号的干扰。

差分放大器在信号处理和通信领域有着广泛的应用,可以提高信号的灵敏度和可靠性。

共模和差模信号还与信号的传输和干扰有关。

共模信号容易受到外部干扰的影响,因为它们具有相同的趋势和方向。

而差模信号则相对较不容易受到外部干扰的影响,因为它们具有相反的趋势和方向。

因此,在信号传输和通信系统中,我们通常会采取一些措施来增强差模信号的强度和抑制共模信号的干扰,以提高系统的性能和可靠性。

共模与差模的理解

共模与差模的理解

共模与差模的理解嘿,朋友们!今天咱来唠唠共模和差模。

这俩玩意儿啊,就像一对欢喜冤家。

你看啊,共模就像是大家一起行动,步伐一致,朝着一个方向使劲儿。

比如说一群人一起拔河,那股劲儿就是共模的力量。

它存在于很多电路里,有时候会带来一些麻烦呢!就好像大家一起用力过猛,可能绳子都要被拉断啦。

而差模呢,就有点特别啦。

它就像是两个人在跷跷板上,一上一下,相互较量。

在电路里也是这样,它体现着一种差异和变化。

咱打个比方吧,共模就像是一场大合唱,所有人都唱着同一个旋律,声音洪亮;差模呢,就像是两个人的对唱,有高有低,相互呼应。

你想想,如果只有共模,那世界不就太单调啦?全是一个样儿,多没意思呀!而有了差模,就有了变化,有了精彩。

有时候咱在生活中不也这样嘛。

大家一起为了一个目标努力,这就是共模的体现。

但每个人又都有自己的特点和优势,这就是差模呀。

咱不能光追求一致,也得有自己的个性呢。

共模和差模在电路设计里那可是非常重要的。

要是没搞清楚它们,那电路可能就出问题啦。

就好像建房子,基础没打好,房子能牢固吗?咱再换个角度看,共模像是一股洪流,汹涌澎湃;差模则像是其中的一朵朵浪花,各自跳跃。

它们相互配合,才构成了完整的画面。

在我们的生活中,也要学会处理好共模和差模的关系呀。

既要和大家团结协作,又要保持自己的独特。

不能人云亦云,得有自己的想法和行动。

总之呢,共模和差模虽然是电路里的概念,但它们和我们的生活也是息息相关的呀。

咱可得好好琢磨琢磨,不是吗?它们就像生活中的两面,缺一不可。

只有理解了它们,咱才能更好地应对各种情况,让生活更加丰富多彩。

所以啊,可别小瞧了这共模和差模哟!。

差分差模、共模的解释

差分差模、共模的解释

差模又称串‎模,指的是两根‎线之间的信‎号差值;而共模噪声‎又称对地噪‎声,指的是两根‎线分别对地‎的噪声。

对于一对信‎号线A、B,差模干扰相‎当于在A与‎B之间加上‎一个干扰电‎压,共模干扰相‎当于分别在‎A与地、B与地之间‎加上一个干‎扰电压;像平常看到‎的用双绞线‎传输差分信‎号就是为了‎消除共模噪‎声,原理很简单‎,两线拧在一‎起,受到的共模‎干扰电压很‎接近,Ua - Ub依然没‎什么变化,当然这是理‎想情况。

比如说,RS422‎/485总线‎就是利用差‎分传输信号‎的一种具体‎应用。

实际应用中‎,温度的变化‎各种环境噪‎声的影响都‎可以视作为‎共模噪声信‎号,但如果在传‎输过程中,两根线的对‎地噪声哀减‎的不一样大‎,使得两根线‎之间存在了‎电压差,这时共模噪‎声就转变成‎了差模噪声‎。

差分信号不‎是一定要相‎对地来说的‎,如果一根线‎是接地的,那他们的差‎值就是相对‎地的值了,这就是模拟‎电路中讲过‎的差分电路‎的单端输入‎情况。

差分放大器‎,差模输入差‎模是相对共‎模来说的。

差分是一种‎方式。

差模共模信‎号,差分放大电‎路举例来说,假如一个A‎D C有两个‎模拟输入端‎,并且AD转‎换结果取决‎于这两个输‎入端电压之‎差,那么我们说‎这个ADC‎是差分输入‎的,并把这两个‎模拟输入端‎合在一起叫‎做差分输入‎端。

但是加在差‎分输入端上‎的电压并不一定总‎是大小相等‎方向相反,甚至很多情‎况下是同符‎号的。

(注:即不一定是‎一正一负)我们把它们‎的差叫做差‎模输入,而把它们共‎有的量(即平均值)叫做共模输‎入。

差分是一种‎电路形式的‎叫法....差模是对信‎号的定义....(想对来说有‎共模..)差动=======差分回答:差模信号:大小相等,方向相反的‎交流信号,共模信号:大小相等。

方向相同。

在差分放大‎电路中,经常提到共‎模信号和差‎模信号,在差分放大‎电路中共模‎信号是不会‎被放大的,可以理解为‎三极管的温漂引起的‎电流型号,为了形象化‎温漂而提出‎了共模信号‎,差模信号为‎输入信号,就是Ui,就是放大的‎对象。

共模信号与差模信号辨析

共模信号与差模信号辨析

共模信号与差模信号辨析差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。

对于一对信号线A、B,差模干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,共模干扰相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;像平常看到的用双绞线传输差分信号就是为了消除共模噪声,原理很简单,两线拧在一起,受到的共模干扰电压很接近, Ua - Ub依然没什么变化,当然这是理想情况。

比如说,RS422/485总线就是利用差分传输信号的一种具体应用。

实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响都可以视作为共模噪声信号,但如果在传输过程中,两根线的对地噪声哀减的不一样大,使得两根线之间存在了电压差,这时共模噪声就转变成了差模噪声。

差分信号不是一定要相对地来说的,如果一根线是接地的,那他们的差值就是相对地的值了,这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

什么是共模干扰和差模干扰电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模"。

设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号。

但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输。

前者叫"差模",后者叫"共模"。

什么是共模残压什么是共模残压共模电压(common mode voltage):在每一导体和所规定的参照点之间(往往是大地或机架)出现的相量电压的平均值。

或者说同时加在电压表两测量端和规定公共端之间的那部分输入电压。

差模电压(symmetrical voltage):一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。

使差模电压又称对称电压。

在规定波形,标称放电电流冲击氧化锌阀片,阀片两端测到的电压峰值,称为残压。

共模 差模

共模 差模

共模差模
共模:是指信号的地线和电源的地线共同作为一条信号的传输线,通常是说电源、地线、信号线三者以一条线连接并共用同一个对地点。

共模方式利用地线作为信号线,所以可以大大减少线路所需要的数量,有利于减少系统成本。

但是共模方式也存在着问题,它会将电源泄漏电流带入信号线,造成电源噪声及其它干扰。

差模:差模是指信号线和电源的地线不在同一条线上传输信号,而是使用2条独立的线路分别传输信号和电源的地线。

相比共模,差模能够显著抑制电源噪声及其它干扰,可以更好的保护信号。

但差模也会带来更多的线路,可能会增加系统的成本。

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EMC(electromagnetic compatibility)作为产品的一个特性,译为电磁兼容性;如果作为一门学科,则译为电磁兼容。

它包括两个概念:EMI和EMS。

EMI (electromagnetic interference) 电磁干扰,指自身干扰其它电器产品的电磁干扰量。

EMS (electromagnetic susceptibility) 电磁敏感性,也有称为电磁抗扰度,是指能忍受其它电器产品的电磁干扰的程度。

因此,电磁兼容性EMC一方面要滤除从电源线上引入的外部电磁干扰(辐射+传导),另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰,以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

EMC滤波器主要是用来滤除传导干扰,抑制和衰减外界所产生的噪声信号干扰和影响受到保护的设备,同时抑制和衰减设备对外界产生干扰。

而辐射干扰主要通过屏蔽的手段加以滤除。

从滤波器的功能来看,它的作用是允许某一部分频率的信号顺利的通过,而另外一部分无用频率的信号则受到较大的抑制,它实质上是一个选频电路。

而我们常见的低通滤波器功能是允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰噪声。

电源噪声干扰在日常生活中很常见。

比如你正在使用电脑的时候,当手机信号出现时,电脑音响会有杂音。

比如电话或手机通话时有嗞嗞的杂声。

又比如使用电吹风烫头发时,电视机不但会产生噪音,而且屏幕会出现很大的雪花般的条纹。

这都是一些常见的噪声信号干扰,但实际上有些干扰日常看不到,一但受到影响就有可能措手不及,甚至找不到根源。

这些噪声信号如果出现在自动化仪器,医疗仪器有可能带来极大的损失甚至生命安全。

比如,会造成自动化仪器误动作,造成医疗仪器失控等等。

我们常说的噪声干扰,是指对有用信号以外的一切电子信号的一个总称,也可以理解为电磁干扰。

最初,人们把造成收音机之音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。

但是,一些非有用电子信号对电子电路造成的后果并非都和声音有关,因此,后来人们逐步扩大了噪声概念。

如:某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的有用信号,而对于另一频率的接收机它就是一种无用信号,即是噪声。

噪声按传播路径来分可分为传导噪声干扰和空间噪声干扰。

其传导干扰主要通过导体传播,通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络,其频谱主要为30MHz以下。

而空间噪声干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络,其频率范围比传导噪声频率宽很多,30Hz-30GHz。

传导噪声干扰可以通过设计滤波电路或追加滤波器的方法来进行抑制和衰减,而空间辐射干扰主要通过主要应用密封屏蔽技术,在结构上实行电磁封闭。

目前为减少重量大都采用铝合金外壳,但铝合金导磁性能差,因而外壳需要镀一层镍或喷涂导电漆,内壁贴覆高导磁率的屏蔽材料。

上面我们提到传导噪声干扰,又分为差模干扰与共模干扰两种。

差模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声,主要通过选择合适的电容(X电容),差模线圈来进行抑制和衰减。

共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声,主要通过选择合适的电容(Y电容),和共模线圈来进行抑制和衰减。

我们常见的低通滤波器一般同时具有抑制共模和差模干扰的功能。

第 1 页第二章 感应干扰(近场) 潘俊峰 mail: Junfeng.Pan@常见的电场如两个金属板两端加电压.常见的磁场如两个磁铁之间的磁场电磁波的速度在空气中接近于光速。

波长=c/f=3x108/f = 300/F(MHz)如,F=10MHz 波长=30米 r =波长/2*3.14 =4.77米。

频率为10MHz的电磁波发射源,在离发射源大于4,77米时,为远场,小于4,77米时,为近场。

第三章 辐射干扰(远场) 潘俊峰 mail: Junfeng.Pan@3.1.原理及产生原因根据麦克斯韦方程,变化电场产生变化磁场,变化磁场产生变化的电场。

设备内每个电路都可能是天线,外壳和电缆都可能是天线的一部分。

我的理解是静电场 和静磁场 只对近距离的设备产生干扰。

交变的电场 和交变的磁场 不光对近距离设备产生干扰,还对很远处的设备产生干扰。

不论是电场干扰 还是磁场干扰 远距离传播以后,都是以交变的电磁场形式传播。

电磁场解释 (载自百度)电磁场 有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称 。

随时间变化的电场产生磁场 , 随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。

电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。

电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。

电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。

3.2.如何影响设备 敏感设备受空间干扰设备内的天线是互易的,既可发射,也可接受。

磁场天线的接收(场-电路的干扰):电场天线的接收:(场-电缆的干扰) 其中 f 为频率 B 为磁感应强度 A 为面积 E 为电场强度 3.3.如何滤除辐射干扰如在源及敏感设备外围加屏蔽,隔断辐射路径;以及在敏感设备各端口增加滤波电路,阻止已耦合到端口上噪声进入设备内.3.4.如何减少辐射干扰方法1: 采用同轴电缆 双绞线 绞合电缆。

如MR6; IDM11 的电缆线就是绞合电缆θπcos 2fBA e =有效长效El e =方法2:应尽量 减小有用信号的高次谐波成分 (频率越高,辐射越强) 方法 3:采取屏蔽方法通气口,尽量用小圆孔, 避免用长条形通气孔。

普通滤波器原理图如图 1,3为差模电容,2为共模电感,4为共模电容。

一般滤波器不单独使用差模线圈,因为共模电感两边绕线不一致等原因,电感必定不会相同,因此能起到一定的差模电感的作用。

如果差模干扰比较严重,就要追加差模线圈。

第四章 差模干扰 潘俊峰 mail: Junfeng.Pan@4.1 差模干扰:简单的说就是线对线的干扰。

如图,我们可以看到差模的原理图。

U DM 就是差模电压,I DM 就是差模电流。

I DM 大小相同,方向相反。

4.2.差模干扰产生的原因差模干扰中的干扰是起源在同一电源线路之中(直接注入). 如同一线路中工作的电机,开关电源,可控硅等,他们在电源线上所产生的干扰就是差模干扰。

4.3 如何影响设备。

差模干扰直接作用在设备两端的,直接影响设备工作,甚至破坏设备。

(表现为尖峰电压,电压跌落及中断.)4.4.如何滤除差模干扰主要采用差模电感和差模电容。

:4.4-1差模电感工作原理线圈特性低频率低阻抗高频率高阻抗决定了在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。

(如图下图所示):当频率为50Hz 时,线圈阻抗接近于0,相当于一根导线,不起任何衰减作用。

当频率为500k Hz 时,阻抗达到5k欧, 而理想状态下,此时负载阻抗一般考虑为50欧,根据上面公式,此时差模线圈分得了99%的差模干扰电压,而负载只分得了1%的差模干扰电压。

同时电流也有很大衰减。

(可以算出此时线圈的差模插入损耗)4.4-2 差模电容工作原理。

可以看到,电容特性低频率高阻抗高频率低阻抗。

滤波器利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模干扰。

(如图下图所示:)当频率为50Hz 时,电容阻抗趋近于无穷大,相当于短路,不起任何衰减作用。

当频率为500k Hz 时,电容阻抗很小, 根据上式可以看到差模负载的电流衰减为趋近于0如当频率为500k Hz时负载50欧容抗 0.05欧此时电容分得了99.9%的差模干扰电流,而负载只分得了0.1%的差模干扰电流。

也就是说500k Hz时,电容使得差模干扰下降了30dB.第五章共模干扰潘俊峰 mail: Junfeng.Pan@5.1.共模就是共同对地的干扰:如图,我们可以看到共模的原理图。

U PQ就是共模电压,I CM1 I CM2就是共模电流。

I CM1 I CM2 大小不一定相同,方向相同。

5.2.共模干扰产生的原因很多。

主要原因有以下几点。

1.电网串入共模干扰电压2.辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源) 在信号线上感应出共模干扰。

(原理是交变的磁场产生交变的电流,由于地线-零线回路面积与地线-火线回路面积不相同,两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同)3.接地电压不一样。

也就是说地电位差异引入共模干扰。

4. 也包括设备内部电线对电源线的影响。

5.3.如何影响设备。

共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。

共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏,这种共模干扰可为直流、亦可为交流。

如图5.4.如何滤除共模干扰 (共模线圈共模电容)5.4-1共模线圈共模线圈和差模线圈原理比较类似,都是利用线圈高频时的高阻抗来衰减干扰信号。

共模线圈和差模线圈绕线方法刚好相反(如图)。

因为差模线圈在滤除干扰的同时,还会一定程度的增加阻抗,而共模线圈对方向相反的电流基本不起作用,所以我们在能够满足特性的前提下,一般很少使用差模线圈。

文献一 这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

文献二 我們了解電流定律,也知道電流產生磁通後,而且知道相同大小,相同圈數,不同方向的電流產生的磁通是會互相抵消,導致整個共模線圈對不同方向的電流不起作用,而僅僅讓其通過;但對相同方向的電流所產生的磁通,因為磁通方向相同,磁通沒有抵消,故些共模線圈起著阻抗器的作用,壓制了同方向的雜訊電流,達成抗電磁干擾的目的.5. 4-2 共模电容工作原理共模电容的工作原理和 差模电容的工作原理是一致的,都是利用电容的高频低阻抗,使高频干扰信号短路,而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是 两极之间短路。

而共模电容是 线对地短路。

3300pF 1.6mm 引脚 共模电容谐振频率点为19.3 M Hz**(下面仅为个人观念,仅供参考我觉得,共模电容不是单独工作的。

它是和共模电感共同工作组成一个谐振回路共同起作用☺ 如下图,因为我对此没有100%把握。

等我弄明白再一起讨论吧 ☺)L1L24700pF1mHL2L11mH4700pFGround1mH4700pF 4700pFLC3C4穿心电容 (摘自网上)潘俊峰 mail: Junfeng.Pan@在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz ,甚至超过1GHz 。

对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。

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