详解差模电压和共模电压-简单易懂

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差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

CMRR
20Log
Ad Ac
dB
❖ 差动放大器的输入信号可采用直流信号也可采用交
流信号。本实验由函数信号发生器提供频率f=
1KHZ的正弦信号作为输入信号。
三、实验内容
❖ 1 联接具有恒流源的差动放大电路。 ➢ 调节及测量静态工作点; ➢ 测量差模电压放大倍数; ➢ 测量共模电压放大倍数。
Thank you!
IC3
差模电压放大倍数和共模电压放大倍数
双端输出:RE=∞, RP在中心位置时
Ad
△UO △Ui
R
B
rbe
βRC
1(1 2
β)RP
单端输出
A d1
△U C1 △U i
1 2
Ad
Ad2
△U C2 △U i
1 2
Ad
v 当输入共模信号时,若为单端输出,则有
A C1
AC2
△UC1 △Ui
RB
βRC rbe (1β)(12 RP
一、实验目的
➢ 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 ➢ 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法
二、实验原理
静态工作点的估算: 典型电路
IE
UEE UBE R
恒流源电路
UB
IC3
IE3
UB UBE R E3
UB
R1
R2 R
2
(UCC
U EE
)
IC1
IC2
1 2
2RE
)
RC 2RE
v 若为双端输出,在理想情况下
AC
△U O △U i
0
v 实际上由于元件不可能完全对称,因此AC也不会 绝对等于零。
❖ 3、 共模抑制比CMRR

共模_差模详解

共模_差模详解

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。

共模信号和差模信号

共模信号和差模信号

差模信号差模信号定义:两个大小相等、极性相反的一对信号称为差模信号。

差模输入差动放大电路输入差模信号(uil =-ui2)时,称为差模输入。

差模输入使两管的集电极电流一增一减,相应两管的集电极电位也一增一减,于是有输出电流出现。

差模信号分量是VDIFF差模信号波形差模信号基本信息纯差模信号是:V1=-V2大小相等,相位差是180°VDIFF=V1-V2因为V1和V2对地是对称的,所以地线上没有电流流过。

所有的差模电流(IDIFF)全流过负载。

在以电缆传输信号时,差模信号是作为携带信息“想要”的信号。

局域网(LAN)和通信中应用的无线收发机的结构中安装的都是差模器件。

两个电压(V1+V2)瞬时值之和总是等共模信号共模信号两个大小相等、极性相同的一对信号称为共模信号。

共模输入差动放大电路输入共模信号(uil =ui2)时,称为共模输入。

共模信号分量是VCOM共模信号波形共模信号的基本信息V1=V2=VCOM大小相等,相位差为0°V3=0因为在负载两端没有电位差,所以没有电流流过负载。

所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线。

在以电缆传输信号时,因为共模信号不携带信息,所以它是“不想要”的信号。

共模抑制比•定义:输入端口短路线中点对地加电压和输入端口两点之间电压的比。

•共模抑制比用作描述信号接收器输入端口对地平衡度的一个参数。

•CMRR=| Aud/Auc| 其中Aud为差模信号放大倍数,Auc为共模信号放大倍数。

•差模信号电压放大倍数Aud越大,共模信号电压放大倍数Auc越小,则CMRR越大。

此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。

当差动放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数Auc=0,则共模抑制比CCMR→∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。

差分放大电路对共模电压和差模电压

差分放大电路对共模电压和差模电压

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差模与共模

差模与共模
中文名 共模信号与差模信号 又称为 常模、串模 缺点 干扰一般比较难以抑制 特点 传输过程中由电磁感应产生
1 简介 2 形态 3 用途
目录
1 简介编辑
差模信号又称为常模、串模、线间感应和对称信号等,在两线电缆传输回路,每一线对 地电压用符号 V1 和 V2 来表示。差模信号分量是 VDIFF。纯差模信号是:V1=-V2;其大 小相等,相位差 180°;VDIFF=V1-V2,因为 V1 和 V2 对地是对称的,所以地线上没有电 流流过。所有的差模电流(IDIFF)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,其一种是由信号源产生,另一种是传输过程中由电磁感应产生,它和信号 串在一起且同相位,这种干扰一般比较难以抑制。
共模电流 ICOM 在两根导线上以相同方向流动,并经过寄生电容 Cp 到地返回。在这种 情况下,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。如图 6 所示,共模电流 在对绞线的表面产生一个电磁场,它的作用正如天线一样。
在无屏蔽对绞线中,共模信号产生射频干扰。
3、电缆线上产生的共模、差模噪音及其 EMC
1、对绞线中的差模信号
对纯差模信号而言,它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。在无屏蔽对绞线系统中的差模信号如图 5 所示。
在无屏蔽对绞线中,不含噪音的差模信号不产生射频干扰。
2、对绞线中的共模信号
差模信号:就是这两个信号各自拥有的那部分:对于 v1,(v1-v2)/2;
对于 v2,-(v1-v2)/2;
所以 v1、v2 分别表示为共模信号和差模信号之和。
注:因为差模信号是相位相反的,所以(V1+V2)能将差模信号抵消掉,剩下的是共模 信号的两倍,因此共模信号 Vcom=(V1+V2)/2。每一个信号是共模信号与差模信号的和, 所以对 V1 而言差模信号为 V1-(V1+V2)/2 = (v1-v2)/2; 对 V2 而言差模信号为 V2-(v1+v2) /2 = -(v1-v2)/2。

共模和差模信号的定义及产生机理

共模和差模信号的定义及产生机理

共模和差模信号的定义及产生机理、电缆、绞线、变压器和扼流圈电磁干扰产生及其的抑制1 引言了解共模和差模信号之间的差别,对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。

变压器、For personal use only in study and research; not for commercial use共模扼流圈和自耦变压器的端接法,对在局域网(LAN)和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。

共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中,是引起射频干扰的主要因素,所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心的磁性界面的电磁兼容论点。

本文的主要目的是阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途,以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。

在介绍这些信号特点的同时,还介绍了抑制一般噪音常用的方法。

2 差模和共模信号For personal use only in study and research; not for commercial use我们研究简单的两线电缆,在它的终端接有负载阻抗。

每一线对地的电压用符号V1和V2来表示。

差模信号分量是VDIFF,共模信号分量是VCOM,电缆和地之间存在的寄生电容是Cp。

其电路如图1所示,其波形如图2所示。

2.1 差模信号For personal use only in study and research; not for commercial use纯差模信号是:V1=-V2 (1)大小相等,相位差是180°VDIFF=V1-V2 (2)因为V1和V2对地是对称的,所以地线上没有电流流过。

所有的差模电流(IDIFF)全流过负载。

在以电缆传输信号时,差模信号是作为携带信息“想要”的信号。

局域网(LAN)和通信中应用的无线收发机的结构中安装的都是差模器件。

两个电压(V1+V2)瞬时值之和总是等于零。

2.2 共模信号纯共模信号是:V1=V2=VCOM (3)大小相等,相位差为0°V3=0 (4)共模信号的电路如图3所示,其波形如图4所示。

什么是共模干扰和差模干扰

什么是共模干扰和差模干扰

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。

例如,平衡线对中引入到两个平衡端的噪声电压。

另外一个例子是加在平衡线上的直流电压(例如:由于信号源与接收器之间的地电位差而产生的直流电平)。

详解差模电压和共模电压-简单易懂

详解差模电压和共模电压-简单易懂

差模电压与共模电压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。

可以通俗的理解为:两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。

A和B相互拉着手。

当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。

这两个船之间的高度差就是差模信号。

当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。

这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。

于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。

当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。

太高,会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留 理论上,A和B应该只是对差模有响应但实际上,由于船上下颠簸,A和B都晕了,明明只有共模,却产生了幻觉:似乎对方相对自己在动。

这就说明,A和B内力较弱,共模抑制比不行啊。

当然,差模电压也不可以太大,否则会导致把A和B拉开。

主要是 “共模是两输入端的算术平均值,差模是直接的同相端与反相端的差值”。

共模电压计算

共模电压计算

共模电压计算共模电压计算是电路设计中非常重要的一部分,它可以帮助我们计算出电路中的共模电压,从而更好地了解电路的工作状态。

在本文中,我们将详细介绍共模电压计算的原理和方法。

我们需要了解什么是共模电压。

共模电压是指两个信号之间的电位差,它们都与地电位相连。

在电路中,共模电压通常是由于信号源的电位差或者电路中的干扰信号引起的。

共模电压的存在会对电路的工作产生不良影响,因此需要进行计算和处理。

共模电压计算的方法有很多种,其中比较常用的是差分放大器法。

差分放大器是一种电路,它可以将两个输入信号的差值放大,并抑制共模信号。

在差分放大器中,共模电压可以通过以下公式进行计算:Vcm = (V1 + V2) / 2其中,V1和V2分别是两个输入信号的电压,Vcm是共模电压的值。

这个公式的原理是,将两个输入信号的电压相加,然后除以2,就可以得到它们的平均值,也就是共模电压的值。

除了差分放大器法,还有一些其他的方法可以用来计算共模电压。

例如,可以使用电桥法、差模放大器法等。

这些方法的原理和差分放大器法类似,都是通过对输入信号进行处理,从而得到共模电压的值。

在进行共模电压计算时,需要注意一些问题。

首先,需要选择合适的计算方法,根据电路的实际情况进行选择。

其次,需要注意电路中的干扰信号,尽可能地减小干扰信号的影响。

最后,需要进行实验验证,检验计算结果的准确性。

共模电压计算是电路设计中非常重要的一部分,它可以帮助我们更好地了解电路的工作状态。

通过选择合适的计算方法,减小干扰信号的影响,以及进行实验验证,可以得到准确的共模电压值,从而更好地优化电路的设计。

电气专业术语详解

电气专业术语详解

电气专业术语讲解电气作业中,如何解决工作难题是一方面,但对知识理论的了解也不能忽视,在工作中总能遇到很多专业术语,很多人不屑一顾,觉得懂了技术就行了,理论没用,其实不然,专业术语就是由理论知识和技能构成的,起到上通下达的作用。

此外当你和别人讨论工作时,对于别人说的专业术语一窍不通的话,那就闹笑话了,所以,今天一起来看看这些电气专业术语,华意电力给你加点料!断路器失灵保护:当系统发生故障,故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝掉闸时,通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断路器掉闸,有条件的还可以利用通道,使远端有关断路器同时掉闸的接线称为断路器失灵保护。

励磁涌流:变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。

重合闸后加速:当线路发生故障后,保护有选择地动作切除故障,重合闸进行一次重合以恢复供电,若重合于永久性故障时,保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器,这种方式称为重合闸后加速。

异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角在0—360°之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。

在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。

汽机速度变动率:汽轮机由满负荷到空负荷时转速的变化量与额定转速比,称为汽轮机的速度变动率。

发电厂最低技术出力:火电机组本身技术条件允许的最小生产能力,是指三大主力设备(锅炉、汽机、发电机)能够连续安全稳定运行的最低负荷。

电力系统稳定运行:当电力系统受到扰动后,能够自动恢复到原来的运行状态,或凭借控制设备的作用过度到新的稳定状态运行,即所谓电力系统稳定运行。

三不放过:发生事故应立即进行调查分析。

调查分析事故必须实事求是,尊重科学,严肃认真,要做到事故原因不清楚不放过,事故责任者和应受教育者没受到教育不放过,没有采取防范措施不放过。

自动重合闸:将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。

动力系统:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统。

差模电压增益和共模电压增益

差模电压增益和共模电压增益

差模电压增益和共模电压增益一、差模电压增益1.1 差模信号差模信号是指两个输入端口之间的电压差,也就是在两个输入端口上分别加上相等但反向的信号。

1.2 差模放大器差模放大器是一种特殊的放大器,它可以将差模信号放大并且抑制共模信号。

差模放大器常用于信号传输和测量领域。

1.3 差模电压增益公式差模电压增益(AVd)是指输出信号与输入差模信号之比。

它的公式如下:AVd = ΔVout / ΔVin其中,ΔVout 是输出电压变化量,ΔVin 是输入差分电压变化量。

1.4 差模电压增益影响因素影响差模电压增益的因素有很多,主要包括:(1)放大器本身的增益特性;(2)使用的元件和电路结构;(3)工作环境和温度等。

二、共模电压增益2.1 共模信号共模信号是指同时出现在两个输入端口上的相同的信号。

这种信号通常来自于外部环境或者噪声源等。

2.2 共模放大器共模放大器是一种特殊的放大器,它可以将共模信号抑制并且不对差模信号进行放大。

共模放大器常用于抑制噪声和干扰等。

2.3 共模电压增益公式共模电压增益(AVc)是指输出信号与输入共模信号之比。

它的公式如下:AVc = ΔVout / ΔVcm其中,ΔVout 是输出电压变化量,ΔVcm 是输入共模电压变化量。

2.4 共模电压增益影响因素影响共模电压增益的因素主要包括:(1)放大器本身的增益特性;(2)使用的元件和电路结构;(3)工作环境和温度等。

三、差模电压增益和共模电压增益比较3.1 相同点差模电压增益和共模电压增益都是衡量放大器性能的重要参数。

它们都受到多种因素的影响,包括放大器本身的特性、使用的元件和环境等。

3.2 不同点差模电压增益和共模电压增益在作用上有所不同。

差模电压增益可以放大差分信号,抑制共模信号;而共模电压增益则可以抑制共模信号,不对差分信号进行放大。

3.3 应用场景差模电压增益和共模电压增益在应用场景上也有所不同。

差模电压增益常用于测量、传输等领域,例如在音频放大器、功率放大器、运算放大器等中都有应用。

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。

差模、共模

差模、共模

电涌保护器(SPD)有限制雷电反击侵入波,雷电感应和操作过电压以及泄放电涌电压,从而保护信息设备。

这些不能直接接地的信息设备如:电源进户线的相线,电话线,网络线等。

一:SPD的分类《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000版第6.4.11条提到电压开关型SPD、电压限制型SPD1)电压开关型SPD:在电压小时为开路状态,电压高到一定程度时电阻变小,转为导通状态。

电压开关型SPD常用元件的有放电间隙,气体放电管等。

2)电压限制型SPD:在随着电流的不断提高电阻连续变小。

电压限制型SPD常用的元件是金属氧化物的压敏电阻、抑制二极管等。

除此之外还有一种广为推行,那就是复合型SPD是电压开关型元件和电压限制型元件组成的,其特征随所加电压的特性可以表现为电压开关型与电压限制型两者皆有。

二:SPD的参数1)标称放电电流In:流过SPD8/20μs电流波的峰值。

用于Ⅱ级分类试验与I级分类试验的预处理。

2)最大放电电流Imax:流过SPD8/20μs电流波的峰值。

用于Ⅱ级分类试验。

Imax大于In。

3)冲击电流Iimp:规定包括幅值Ipeck和电荷Q。

4)最大持续工作电压Uc:可持续加于电涌保护器的最大方均根电压或直流电压。

5)电压保护水平Up:在电压限制SPD。

Up是标称放电电流In下的残压,又称SPD 的最大钳压。

在电压开关型SPD,Up是指在规定雷电波形下的最大放电电压。

6)残压Ur:是指通过SPD时两端出现的最大电压。

7)续流If:当SPD放电动作刚结束瞬间,流过SPD的由供电电源提供的工频电流。

8)8/209)10/350三:SPD的选择1)SPD的保护模式共模保护:指SPD接在相线,中性线对地线之间,线路与设备内电路和器件对地绝缘。

4+0差模保护:指SPD接在相线对中性线之间与相线与相线之间。

保护设备两个输入端之间的电路与器件。

3+1全保护:指既有共模保护又有差模保护。

全保护既可以防止相对地、中对地的过电压,又可避免相对中的过电压。

详解差模电压和共模电压 简单易懂

详解差模电压和共模电压 简单易懂

差模电压与共模电压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。

可以通俗的理解为:两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。

A和B相互拉着手。

当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。

这两个船之间的高度差就是差模信号。

当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。

这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。

于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。

当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。

太高,会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留 理论上,A和B应该只是对差模有响应但实际上,由于船上下颠簸,A和B都晕了,明明只有共模,却产生了幻觉:似乎对方相对自己在动。

这就说明,A和B内力较弱,共模抑制比不行啊。

当然,差模电压也不可以太大,否则会导致把A和B拉开。

主要是 “共模是两输入端的算术平均值,差模是直接的同相端与反相端的差值”。

差模输入电压和共模输入电压计算

差模输入电压和共模输入电压计算

差模输入电压和共模输入电压计算在电子电路的世界里,差模输入电压和共模输入电压这两个概念像两个小兄弟,虽然名字相近,但实际上各自的作用和计算方法却有些许不同。

今天,就让我们掰开了揉碎了来聊聊这两个电压的计算,保证你听了之后,脑袋里的电路图像会变得清晰多了!1. 了解差模和共模电压1.1 什么是差模输入电压?首先,差模输入电压(也叫差模电压)就是在电路中,两个输入端之间的电压差。

想象一下你在电路里安了两个探头,一个在A点,一个在B点。

那么,差模电压就是这两个点之间的电压差。

就像是你拿着两个电池,测量它们之间的电压差一样。

这个差模电压在很多放大器,比如运算放大器中,特别重要,因为它决定了信号的放大效果。

1.2 什么是共模输入电压?接着,共模输入电压就是这两个输入端的电压相对于地(或参考电平)的平均值。

简单来说,就是你把A点和B点的电压都加起来,除以二,就是共模电压。

它就像是你把两个电池的电压加在一起,然后对着地测量的那部分电压。

这个共模电压在差模放大器中,尽管一般不想放大它,但却是理解电路工作原理的重要一环。

2. 计算差模和共模电压2.1 差模电压的计算计算差模电压其实很简单。

假如你的电路中有两个输入电压,分别是 (V_{in1}) 和(V_{in2})。

差模电压 (V_{dm}) 就是它们的差值,即:[ V_{dm} = V_{in1} V_{in2} ]。

比方说,如果 (V_{in1} = 5V),而 (V_{in2} = 3V),那差模电压就是 (5V 3V = 2V)。

就是这么直接了当!2.2 共模电压的计算而共模电压的计算稍微复杂一点,但也不至于让你抓狂。

假如同样有两个输入电压(V_{in1}) 和 (V_{in2}),那么共模电压 (V_{cm}) 计算公式是:[ V_{cm} = frac{V_{in1} + V_{in2}}{2} ]。

举个例子,如果 (V_{in1} = 5V) 和 (V_{in2} = 3V),那么共模电压就是 (frac{5V +3V}{2} = 4V)。

共模电压

共模电压

共模电压目录编辑本段简介共模电压(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。

编辑本段形态"共模"和"差模"是电压电流的变化通过导线传输时的二种形态。

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"。

电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。

电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。

共模干扰(Common- mode Interference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。

差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。

在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。

共模干扰:一般指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。

编辑本段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".共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。

共模电压

共模电压

共模电压目录编辑本段简介共模电压(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。

编辑本段形态"共模"和"差模"是电压电流的变化通过导线传输时的二种形态。

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"。

电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。

电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。

共模干扰(Common- mode Interference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。

差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。

在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。

共模干扰:一般指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。

编辑本段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".共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。

比较器的共模输入电压理解

比较器的共模输入电压理解

比较器的共模输入电压理解比较器的共模输入电压是指输入信号的共模电压范围,也称为共模范围。

共模输入电压是比较器在工作时需要考虑的一个重要参数,它对比较器的性能和稳定性有着直接的影响。

在比较器的工作中,输入信号通常由差模信号和共模信号组成。

差模信号是指输入信号的两个输入端之间的电压差,而共模信号是指输入信号的两个输入端之间的平均电压。

在实际应用中,差模信号往往是需要进行比较和判断的信号,而共模信号往往是噪声信号或者干扰信号。

因此,比较器需要能够忽略共模信号的影响,只对差模信号进行比较。

然而,在实际应用中,由于各种原因,比如电源波动、温度变化、器件不匹配等,输入信号的共模电压可能会发生变化。

如果共模电压超出了比较器的共模输入电压范围,那么比较器的输出信号就会出现错误,从而导致系统的不稳定或者性能下降。

比较器的共模输入电压范围通常由两个参数来描述,一个是下限电压(Vcm-),一个是上限电压(Vcm+)。

下限电压是指当输入信号的共模电压低于这个值时,比较器的输出会被拉低至最低电平;上限电压是指当输入信号的共模电压高于这个值时,比较器的输出会被拉高至最高电平。

通常,比较器的共模输入电压范围越大,其性能越好。

比较器的共模输入电压范围与其内部的差分放大器有着密切的关系。

差分放大器是比较器的核心部分,它负责对输入信号的差模信号进行放大和比较。

在差分放大器中,共模输入电压的范围由差分对的偏置电压和差分对的偏置电流决定。

当共模输入电压超出了差分对的偏置电压范围时,差分放大器的输出将会失真,从而导致比较器的输出错误。

为了提高比较器的共模输入电压范围,可以采用一些技术手段。

一种常用的方法是增加差分对的偏置电流,这样可以使得差分对的偏置电压范围更大。

另一种方法是采用电源级偏置电路,可以提高比较器的共模输入电压范围和抗干扰能力。

除了共模输入电压范围外,比较器的性能还与其他参数有关,比如输入偏置电流、输入偏置电压、输入偏置电压温度系数等。

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差模电压与共模电压
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。

可以通俗的理解为:
两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。

A和B相互拉着手。

当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。

这两个船之间的高度差就是差模信号。

当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。

这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。

于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。

当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。

太高,会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留 理论上,A和B应该只是对差模有响应
但实际上,由于船上下颠簸,A和B都晕了,明明只有共模,却产生了幻觉:似乎对方相对自己在动。

这就说明,A和B内力较弱,共模抑制比不行啊。

当然,差模电压也不可以太大,否则会导致把A和B拉开。

主要是 “共模是两输入端的算术平均值,差模是直接的同相端与反相端的差值”。

共模电压应当是从源端看进来时,加到放大电路输入端的共同值,差模则是加到放大电路两个输入端的差值。

共模电压有直流的,也有交流的。

直流的称为直流共模抑制(比),交流的称为交流共模抑制(比),统称共模抑制(比)。

一般
的放大器特别是仪表放大器,有较好的直流共模抑制,但对交流共模抑制,频率一高往往就不行了----急剧下降,即频率响应不行。

一般的信号均有源阻抗,此阻抗可以不同程度破坏电路的对称性,因此,用差分放大器时要小心它引起的误差。

参考相关数据数册。

不仅仅是在运放电路中。

只要是电信号传输,都可以分为共模和差模
差模是两根信号线之间的, 共模是信号对地
的 所以只要有信号传输就有共模干扰。

准确说是:一根线共模和差模叠加在一起,无法区分,只有双线传输才能区分共模和差模。

先看共模和差模的由来,也就是这种区分的价值
1. 传导干扰下:
假设系统的公共参考点(“地”)受干扰,电位发生了波动。

其实电位这个概念严格说只有相对意义,一个孤立点不存在什么“电位”,所以波动一定要相对另一个参考点的,例如:大地,或与你的板子或整机相连的那个设备的参考点。

这时,两个设备间的两根信号线上的干扰是近似相同的。

2. 空间耦合干扰下:
电磁波具有一定的空间连续性,在很小的空间内,可以认为电磁波是均匀的,如果两根线靠得很近,两根线所受干扰也是近似相同的。

按一般说法,任意一根信号线相对地线所受干扰,就是共模干扰。

但只有双线传输时,共模和差模的区分才有价值。

而且,一根线可以有“共模”,但没有差模。

当然,概念也是人为定的。

要么按公认说法(事实标准),要么按权威定义,比如,IEEE标准。

下面我们再来举个例子来看看:
差分运放 一端加3 v 一端 2v
相当于一端加vd=0.5,vc=2.5
一端加: vd=-0.5,vc=2.5
任何一种信号,都是共模与差模的复合,但是是什么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,那么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(V1-V2)/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。

简单理解:你选择了一个地之后,两根线的相对高度就是差模。

而两根线的绝对高度的平均值就是共模,当两根线的距离缩小到0,变成一根线时,就只有一个高度了,因此它的绝对值就是共模。

此外,这里有一些在公开发表的学术期刊上的定义,都是各个作者的理解,供参考:
1. 共模干扰是指干扰电压出现在仪表输人端的一端(正端或负端)对地之间的交流信号,它可用晶体管电压表跨接于仪表输人端的一端(正端或负端)与地之间测量,一般对地干扰大多在几伏到几十伏的范围内
2. 共模干扰是指电路中两个被测量点电位相对大地同时发生同方向交化而产生的干扰,而差模jf扰则是电路中两个被测量点的电位差发生相对变化而产生的干扰
3. 共模干扰是指模数转换器两个输入端上共有的干扰电压,它可能是直流或交流电压,电压幅值可根据应用现场的环境达几伏甚至更高.共模干扰又称共态干扰,常用共模抑制比(CMRR)表示输入电路对共模干扰的抑制能力
4. 共模干扰是指由电源的相线与地线所构成回路中的干扰.差模干扰是指电源的相线和相线所构成的回路中的干扰.传导干扰主要是由电路中高速切换的电压、电流与杂散寄生参数之间相互作用而产生的高频震荡所引起
5. 实际上传导干扰又有共模和差模之分,所谓共模干扰是指地线与相线干扰信号,线间的相位相同、电位相等,而差模干
扰是相线间干扰信号相位差180(电位相等)
6. 共模干扰是指在保护装置所有电路或电路
的某一点与地(或外壳)之间形成的干扰(电位),如图1中的Vt所示.它是保护装置工作不正常的重要原因
7. 共模干扰”是指干扰大小和方向一致,其存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间.共模干扰也称纵模干扰、不对称干扰或接地干扰,是载流体与大地之间的干扰
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。

差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。

则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:
共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。

这就是差模放大器的工作原理。

差分信号一般是前级输入的,或者一段接共模信号,一端接输入信号。

最最前面,可以用单端转双端啊。

对于差分放大,首先要建立正确的静态工作点,也就是共模信号,譬如vcc为1.8v的时候,输入的共模信号一般是0.9v,放大的差分信号是在0.9v上下摆动的信号~。

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