共模干扰与差模干扰的成因与应对
电磁干扰(EMI)差模共模干扰抑制措施
54差模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相反的干扰电流，并且干扰电流在由两根导线组成的回路中传输。
图4.1.1：差模干扰示意图产生的原因差模干扰中的干扰是起源在回路线路之中(直接注入)，如同一线路中工作的电机，开关电源，可控硅等，他们在回路上所产生的干扰就是差模干扰。
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）如何滤除差模干扰主要采用差模线圈和差模电容。
55差模线圈图4.1.2：差模线圈示意图从图中可知，当电流流过差模线圈之后，线圈里面的磁通是增强的，相当于两个磁通之和，线圈在低频率时低阻抗，高频率时高阻抗，所以在高频时利用它的高阻抗衰减差模信号。
差模电容电容具有低频率高阻抗，高频率低阻抗特性，利用电容在高频时它的低阻抗短路掉差模信号。
图4.1.3：差模电容示意图56共模干扰在电路回路中存在大小相等、方向相同的干扰电流，并且干扰电流在导线与地线中传输。
产生的原因电网串入共模电压、辐射干扰(如雷电) 在信号线上感应出共模电压、接地电压存在电位差引入共模电压。
如何影响设备因为在负载两端没有电位差，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，由于电路的非平衡性。
相同的共摸电压会在信号线和信号地线上产生不同的幅度的共模电流。
从而产生差模电压，形成干扰。
如何滤除共模干扰主要采用共模线圈和共模电容。
图4.2.1：共模干扰示意图57共模线圈图4.2.2：共模线圈示意图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。
共模线圈对方向相反的电流基本不起作用。
共模电容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。
图4.2.3：共模电容示意图58线圈抑制频率响应实际的电感是L 、C 的并联网络（忽略绕组的电阻）它的阻抗特性如图4.3.1所示，图4.3.1：电感频率响应图DM (LC)-1/2从图上可知，在谐振频率以下，呈现电感的阻抗特性，谐振频率以上，呈现电容的阻抗特性，随着频率的升高．阻抗越来越小，失去对干扰的抑制作用。
电磁干扰差模共模干扰抑制措施
电磁干扰差模共模干扰抑制措施电磁干扰(EMI)是指在电磁环境中，由于电磁波的辐射、传导或耦合而引起的潜在问题。
在电子设备中，差模共模干扰是最常见和容易发生的电磁干扰形式之一、差模干扰是指在信号的正负两根导线上引入的干扰信号。
共模干扰是指在信号和地线之间或信号和屏蔽之间引入的干扰信号。
为了保证电子设备的正常工作，需要采取一系列抑制措施来抑制差模共模干扰。
1.使用差分信号传输：差模干扰是指在信号的正负两根导线上引入的干扰信号，而差分信号传输采用了两根互补的信号线，其中一根是信号线，另一根是信号线的反相线。
这样设计可以使得差模信号在两根导线上被平衡地引入，从而减小差模干扰的影响。
2.使用屏蔽线缆：差分信号传输可以减小差模干扰，但无法完全消除。
将信号线包裹在屏蔽层中可以进一步减小差模干扰的影响。
屏蔽线缆使用了金属屏蔽层，可以有效地吸收和屏蔽外部的电磁干扰，从而减小差模干扰。
3.采用均衡电路：在接收信号的端口，使用均衡电路可以进一步减小差模干扰的影响。
均衡电路可以将差模信号进行抵消，从而降低差模干扰对信号的影响。
4.使用差模输入输出接口：差模输入输出接口可以限制差模干扰信号的传播路径。
通过选择合适的差模输入输出接口，可以减小差模干扰信号的传播，从而减小对设备的影响。
1.接地：良好的接地可以减小共模干扰的影响。
在设计电子设备时，需要合理设置接地点，确保设备的各个部分都能够得到正确的接地。
2.屏蔽：在信号传输过程中，可以采用屏蔽层将信号线和地线之间隔离，从而减小共模干扰的影响。
屏蔽层采用金属材料制成，可以有效地吸收和屏蔽外部的电磁干扰。
3.使用滤波器：在信号线上安装共模滤波器可以减小共模干扰的影响。
共模滤波器可以选择合适的频率范围，将共模干扰信号滤除，从而保证信号的质量。
4.绕线方式：在布线时，可以通过适当的绕线方式来减小共模干扰的影响。
例如，采用环形绕线、交叉绕线等方法，可以使得信号线和地线之间的耦合减小，从而减小共模干扰。
差模干扰和共模干扰的原理
差模干扰和共模干扰的原理差模干扰和共模干扰都是电路中常见的干扰形式。
差模干扰和共模干扰的原理可以通过对其定义以及电路中的具体应用来解释。
首先，差模干扰指的是信号的两个分量相对于地的电位差所引起的干扰。
差模信号是指两个信号相对地的电位差，一般称为差模电压或差模信号；而差模干扰是指差模信号中存在的噪声或干扰信号。
差模干扰往往来源于信号源自身的不完美，或者由于信号传播过程中的电磁波耦合等因素引起。
例如，在音频线路中，差模干扰可能来自于电源线的磁场感应、地线噪声以及其他电源干扰。
其次，共模干扰指的是信号的两个分量相对地的电位相等所引起的干扰。
共模信号是指信号的两个分量相对地的电位相等，一般称为共模电压或共模信号；而共模干扰是指共模信号中存在的噪声或干扰信号。
共模干扰往往来源于外部环境中的电磁干扰，例如电源线上的高频噪声信号、其他电器设备的辐射电磁波等。
差模干扰和共模干扰的区别在于信号的两个分量相对地的电位差异。
对于差模干扰，由于信号源自身的不完美或传播过程中的电磁波耦合，信号的两个分量之间存在电位差，因此产生了差模干扰；而对于共模干扰，由于外部环境中的电磁干扰，信号的两个分量相对地的电位相等，因此产生了共模干扰。
差模干扰和共模干扰在电路中的影响与应对方法也有所不同。
差模干扰会破坏信号的差模部分，导致信号失真或降低信噪比；而共模干扰则会影响整个信号以及相关设备的正常工作。
为了解决差模干扰问题，可以采取一些差模抑制技术，如采用差模放大器、差模滤波器，或者在设计中增加屏蔽层和引入差模输入和输出滤波来降低差模干扰的影响。
而对于共模干扰问题，可以采取共模抑制技术，如增加屏蔽层、使用阻抗匹配技术、选择低耦合度的电子元件等，以减少共模干扰的影响。
总之，差模干扰和共模干扰是电路中常见的干扰形式，其原理在于信号分量相对地的电位差异。
了解差模干扰和共模干扰的原理，有助于我们在电路设计和干扰抑制中采取相应的措施，保证信号的质量和系统的正常工作。
共模干扰,差模干扰,共模残压
共模干扰与差模干扰共模干扰（Common-mode）：两导线上的干扰电流振幅相等，而方向相同者称为共模干扰。
共模电流一般情况下，电缆上产生共模电流的原因有三个方面: 一个是外界电磁场在电缆中所有导线上感应出来的电压（这个电压相对于大地是等幅同相的），这个电压产生电流；另一个原因是电缆两端的设备所接的地电位不同，在这个地电位的驱动下产生电流; 第三个原因是设备上的电缆与大地之间的电位差，这样电缆上会有共模电流。
如果设备在其电缆上产生共模电流，电缆会产生强烈的电磁辐射，对电子、电气产品元器件产生电磁干扰，影响产品的性能指标。
另外，当电路不平衡时，共模电流会转变为差模电流，差模电流对电路直接产生干扰影响。
对于电子、电气产品电路中的信号线及其回路而言:差模电流流过电路中的导线环路时，将引起差模辐射，这种环路相当于小环天线，能向空间辐射磁场，或接收磁场。
因此，必须限制环路的大小和面积。
如何识别共模干扰1）从干扰源判断：雷电、附近发生的电弧、附近的电台或其它大功率辐射装置在电缆上产生的干扰是共模干扰。
2）从频率上判断：共模干扰主要集中在1MHz以上。
这是由于共模干扰是通过空间感应到电缆上的，这种感应只有在较高频率时才容易发生。
但有一种例外，当电缆从很强的磁场辐射源（例如，开关电源）旁边通过时，也会感应上频率较低的共模干扰。
3）用仪器测量：只要有一台频谱分析仪和一只电流卡钳就可以进行测量、判断了，判断的步骤如下：将卡钳卡在信号线或地线（火线或零线）上，记录下某个感兴趣频率（f1）的干扰强度；/将卡钳同时卡住信号线和地线，若能观察到（f1）处的干扰，则（f1）干扰中包含共模干扰成份，要判断是否仅含共模成份，进行步骤三的判别；将卡钳分别卡住信号线和地线，若两根线上测得的（f1）干扰的幅度相同，则（f1）干扰中仅含共模成份；若不相同，则（f1）干扰中还包含差模成份。
消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁等易产生干扰的设备共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV) （6）使用差分式电路差模干扰（Differential-mode）：两导线上的干扰电流，振幅相等，方向相反称为差模干扰。
什么是差模干扰和共模干扰 该如何抑制
一.什么是差模信号和共模信号差模信号：大小相等，方向相反的交流信号;双端输入时，两个信号的相位相差180度。
共模信号：大小相等。
方向相同。
双端输入时，两个信号相同。
在差分放大电路中，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，(这指有效信号)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。
如果在两个输入端分别输入大小相等，相位相同的信号，(这实际是上一级由于温度变化(温漂)而产生的信号，是一种有害的东西)，为了形象化温漂而提出了共模信号，这时的放大倍数叫做共模放大倍数。
由于差分放大电路的构成特点，在差分放大电路中共模信号是不会被放大的，所以共模放大倍数很小(一般都小于1)。
计算公式又分为单端输出和双端输出，所以有四个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。
二.什么是差模干扰和共模干扰任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示。
1.差模干扰差模干扰：差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰，它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
各个信号间产生的相互干扰，一般使用电感电容就能过滤掉，就是我们经常使用的104,或者磁珠。
差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。
差模干扰的电流大小相等，方向(相位)相反。
由于走线的分布电容、电感、信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。
2.共模干扰共模干扰：共模干扰在导线与地(机壳)之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;所有输出的波形都具有此属性，这个需要使用共模电感过滤。
在一般情况下，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。
共模干扰一般来自电源。
共模干扰产生原因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，原因是交变的磁场产生交变的电流，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。
共模干扰与差模干扰的成因与应对
共模干扰与差模干扰的成因与应对共模干扰：一般指在两根信号线上产生的幅度相等，相位相同的噪声。
差模干扰：则是幅度想等，相位相反的的噪声。
常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，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（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线；共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)在一般情况下，差模信号就是两个信号之差，共模信号是两个信号的算术平均值。
共模干扰与差模干扰
共模干扰与差模干扰来源：| 作者：| 发布时间：2009-12-25 12:50:13 | 浏览：266次【字体：大中小】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。
差模干扰：一般指在两根信号线上产生的幅度想等，相位相反的噪声。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的同方向电压迭加所形成。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压。
主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线。
共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：采用屏蔽双绞线并有效接地、强电场的地方采用镀锌管屏蔽、布线时远离高压线，不能将高压电源线和信号线捆在一起走线、采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)共模抑制比：差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值，说明差分放大电路对共模信号的抑制能力，因此共模抑制比越大越好，说明电路的性能优良。
传输线的共模传输模式：当两条耦合传输线上驱动信号的幅度与相位都相同。
此时，传输线的等效电容将随着互容的减少而减少，同时等效电感却因为互感的增加而增加。
传输线的差模传输的模式：当两根耦合的传输线相互之间的驱动信号幅值相同但相位相差180 度的时候，就是一个差模传输的模型。
此时，传输线的等效电容因为互容的加倍而增加，但是等效电感因为互感的减小而变小。
任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模干扰信号来表示。
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。
因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。
除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。
共模干扰与差模干扰的成因与应对
共模干扰与差模干扰的成因与应对共模干扰：一般指在两根信号线上产生的幅度相等，相位相同的噪声。
差模干扰：则是幅度想等，相位相反的的噪声。
常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法.共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电室，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（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻，并采用双绞线；共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：(1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线(4)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)在一般情况下，差模信号就是两个信号之差，共模信号是两个信号的算术平均值.共模抑制比：差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值，说明差分放大电路对攻模信号的抑制能力，因此共模抑制比越大越好,说明电路的性能优良传输线的共模状态：当两条耦合传输线上驱动信号的幅度与相位都相同时，称为共模传输模式。
共模干扰和差模干扰及其抑制技术
Ｌ－Ｎ 上的差模干扰信号看作独立的 骚扰源，把 Ｌ－Ｅ、Ｎ－Ｅ 和 Ｌ－Ｎ 看作独 立的网络端口，以便于分析 ＥＭＩ 信 号和处理有关的滤波网络。
２．２ 共模电流和差模电流
干扰电流在导线上传输时有 两种方式： 共模方式和差模方式， 如图 ２－２ 所示。一对导线上如流过 差模电流则两条线上的电流大小相 等，方向相反； 而一般有用信号也 都是差模电流。一对导线上如流过 共模电流则两条线上的电流方向相 同。干扰电流在导线上传输时既可 以差模方式出现，也可以共模方式 出现。但共模电流只有变成差模电
（１） 由于电路的不平衡性，相 同的共模电压会在信号线和信号地 线上产生不同幅度的共模电流，从 而产生差模电压，形成干扰。
（２） 共模电流会产生很强的辐 射，对周围的电路形成辐射性干 扰，而电缆的共模辐射则是设备辐 射干扰发射超标的主要原因之一。
一般情况下，电缆上产生共模 电流的原因有三个方面： 一个是外 界电磁场在电缆中所有导线上感应 出来的电压（这个电压相对于大地 是等幅同相的），这个电压产生电 流；另一个原因是电缆两端的设备 所接的地电位不同，在这个地电位 的驱动下产生电流； 第三个原因是 设备上的电缆与大地之间的电位 差，这样电缆上会有共模电流。如 果设备在其电缆上产生共模电流， 电缆会产生强烈的电磁辐射，对电 子、电气产品元器件产生电磁干 扰，影响产品的性能指标。另外， 当电路不平衡时，共模电流会转变 为差模电流，差模电流对电路直接 产生干扰影响。对于电子、电气产 品电路中的信号线及其回路而言： 差模电流流过电路中的导线环路 时，将引起差模辐射，这种环路相 当于小环天线，能向空间辐射磁 场，或接收磁场。因此，必须限制 环路的大小和面积。
平 ７１３１０７）
Zhao Jin-kui
差模干扰与共模干扰
差模干扰/共模干扰指干扰杂讯流通路径的方式。
凡是来自电源火线（HOT）而经由零线（NEUTRAL）返回的杂讯称为差模杂讯。
凡是来自电源火线（HOT）或零线（NEUTRAL）而经由地线返回的杂讯,称为共模杂讯。
一般杂讯所经由的不是共模路径就是差模路径,因此可对不同路径的杂讯采用不同的处理,以滤波、屏蔽等手段来消除。
什么叫共模干扰和差模干扰？如何消除通讯线上的干扰？485通信线由两根双绞的线组成，它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号，因此称之为差分电压传输。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线；共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)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".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。
电磁兼容中差模与共模干扰及抑制技术
电磁兼容中差模与共模干扰及抑制技术于 虹(国家计算机外设质检中心,杭州310012)摘 要 本文分析了引起差模和共模干扰现象的原因,提出了测量和确定辐射场源特性的方法,对差模干扰和共模干扰提出了抑制方法。
关键词 电磁兼容 差模干扰 共模干扰一、引起差模与共模干扰的物理原因电磁兼容辐射干扰问题主要来自电路中的电流突变产生的磁场变化或电压突变产生的电场变化;当把距辐射源的距离与波长Κ作比较作为近场与远场区域的分界点(一般把距离νΚ的区域定义为近场区域,把距离µΚ的区域定义为远场区域),若近场范围以磁场为主时,表明它与差模电流有密切关系,而电场与共模电流有密切关系。
电流的变化会引起电压的变化,反之亦然。
但在实际电路中是其中之一占主导地位。
辐射源的阻抗决定着近场是以磁场为主还是以电场为主。
一般来讲,磁场是由仪器中某一局部回路产生的,这些回路可以分解为不同的模式。
电路中的阻抗概念是正确理解问题的一个重要概念,这里所提及的阻抗是指在特定辐射频率下的总的阻抗,这与通常所理解的阻抗概念有所不同。
比如,电路中的连结器常被认为是低阻抗,但在高频条件下由于电路中的感应现象而实际上呈高阻抗。
在一个电路中所有导线变为高阻抗的最常见方式就是线路中接地线显著的感应现象,在有些频率下,地线被感应成为高阻抗状态。
对于整个线路来讲,地线实际上是以高阻抗状态与线路中其它线相串联起来了。
在这种情形下,通过电容耦合形成回流。
低阻场或者由电流产生的场,主要是磁场,在近场处以磁场为主。
低阻场与低阻源相联系,也就是说与差模干扰有密切关系。
二、确定差模与共模干扰的诊断技术低源阻抗引起电流变化的场,这决定了在近场区域以磁场为主,反之亦然,这就是确定辐射是否为差模干扰的基础。
测量场阻的变化采用近场探头和频谱分析仪联合进行,其仪器配置及测试方法见图1所示。
设E∶E场场强; H∶H场场强;P F∶探头性能因子;Z∶场阻抗;则H=V h+P F h-52;E=V e+P F e;Z= 10(e-h) 20;若Z<3778,那么d i d t是主要的,辐射可能是差模;若Z>3778,d v d t是主要的,辐射可能是共模的。
共模干扰转变为差模干扰的原因
共模干扰转变为差模干扰的原因1. 共模信号和差模信号在电磁波传输中，我们会遇到两种信号类型：共模信号和差模信号。
共模信号指的是两个信号的幅度和相位相同，方向相同的信号，它们同时影响电路中的两个引脚。
而差模信号则指的是两个信号的幅度和相位不同，方向相反的信号，它们影响电路中的两个引脚的差值。
2. 共模噪声共模噪声是指同样的干扰信号同时作用于电路中所有的引脚，造成系统的工作不稳定或者失效。
在数字电路中，共模噪声通常由电源干扰、地线干扰，以及其他干扰信号产生，会导致数据传输错误、系统效率下降等问题。
3. 差模信号相反的，差模信号在电子电路中是非常重要的信号类型。
差模信号能够过滤掉来自共模噪声的干扰信号，从而达到消除干扰信号的效果。
为此，商用的集成电路和电路板一般都采用差模式的设计。
4. 共模干扰转变为差模干扰虽然差模信号可以有效地抑制共模干扰信号，但某些情况下共模干扰仍然会转化为差模干扰。
这种情况主要是由于共模干扰信号与电路板的电流回路线路之间的感应耦合所引起的。
当共模干扰信号作用于电路板时，会通过地线、电源线传输到整个电路板，向电路板内的电流回路中注入电流。
如果共模干扰信号所带的电流是不对称的，那么在通过电路板上的线路时，就会引起线路间的感应耦合，形成差模干扰信号。
5. 解决办法为了解决共模干扰信号转化为差模干扰信号的问题，我们可采取多种措施。
比如说，在电路板中增加电源和地线的滤波电路，通过滤波电路将共模干扰信号进行隔离，从而降低共模噪声的水平。
同时，在电路设计中尽可能采取差模电路，减少感应耦合对系统的干扰。
此外，我们可以更换或优化一些元器件，比如提高磁芯的质量等，以减小电感器的磁场耦合，防止感应耦合产生差模干扰。
总之，需要注意的是，共模干扰信号能够转化为差模干扰信号，但我们可以采取相应的措施来减少干扰信号的影响，从而提高电子电路的可靠性和性能。
怎样解决电路中的共模干扰问题
怎样解决电路中的共模干扰问题共模干扰是电路中常见的问题之一，它可能导致信号质量下降、影响系统性能和准确性。
本文将介绍共模干扰的原因和如何解决这一问题。
一、共模干扰的原因共模干扰是因为电路中存在共模信号而引起的。
共模信号是指同一电路引起的两个信号之间的相互作用。
这种相互作用可能会导致信号失真、噪声增加和系统性能下降。
常见的共模干扰产生的原因有以下几种：1. 地线干扰：电路中的地线可能存在阻抗不匹配、接触不良或共地点干扰等问题，这会导致共模干扰。
2. 电源线干扰：电源线中的电流波动、电源线附近的磁场、电磁波等都可能引起电源线干扰。
3. 电缆行为不良：电缆的长度、布线方式、绝缘材料等都可能对共模干扰产生影响。
二、解决共模干扰问题的方法为了解决共模干扰问题，我们可以采取以下几种方法：1. 优化布线：合理布线可以减少共模干扰。
在设计电路时，应避免信号线与电源线、地线等共模干扰源的靠近，可以考虑增加间隔，使用屏蔽线材或屏蔽导线等方法来降低共模干扰。
2. 使用滤波器：滤波器可以帮助我们滤除共模干扰。
可以在电路输入和输出处添加滤波器，通过选择合适的滤波器类型和参数来减少共模干扰。
3. 地线设计：合理的地线设计可以有效减少共模干扰。
应保证地线的良好接触，并避免地线环路的存在。
此外，还可以考虑使用独立的数字地线和模拟地线，降低共模干扰的传播。
4. 屏蔽和隔离：可以采用屏蔽技术和隔离技术来减少共模干扰问题。
通过使用屏蔽盒、屏蔽罩、屏蔽材料等措施，可以有效隔离和屏蔽共模干扰信号。
5. 等电位设计：等电位设计可以帮助我们减少共模干扰。
通过使信号源和负载处于相同的电位，可以减少共模干扰信号的传播，并提高系统抗干扰性能。
三、共模干扰问题的重要性共模干扰在电路中具有重要的意义。
解决共模干扰问题可以提高电路的可靠性、稳定性和精确性，对于保证信号质量和系统性能至关重要。
在电子产品设计中，共模干扰问题必须引起足够的重视。
合理选择和应用上述解决共模干扰问题的方法，能够有效提高电路的工作质量和稳定性，为用户提供更好的使用体验。
差模干扰和共模干扰
号输入电路的参数不对称时，它会转化为差模干扰， 对测量产生影响。
2021年3月14日星期日
共模干扰举例
热电偶引线与220 V电源线靠得太近将引起电场偶合干扰。
如果UNi对两根信号传输线的干扰大小
（a）差模干扰来自信号源内部 （b）差模干扰来导线感应的信号
2021年3月14日星期日
（c）差模干扰的波形 图11-14 差模干扰产生的原理和波形
1.2 共模干扰
1.共模干扰的概念
共模干扰是指系统的信号输入端相对于接地端产生干 扰电压。干扰信号以地为公共回路，只在信号回路和 测试回路这两条线路中流过。共模干扰也称为对地干 扰或纵向干扰。它是相对于公共的电位基准点(通常为 接地点)，在检测系统的两个输入端子上同时出现的干
2.产生共模干扰的原因
共模干扰主要是由于设备对地漏电，设备与地之间存 在电位差，线路本身对地就具有干扰等因素而产生的。 信号源的接地点与监测系统的接地点一般相隔一段距 离，在两个接地点之间往往存在一个电位差，该电位 差是系统信号输入端和检测装置共有的干扰电压，会 对系统产生共模干扰。由于线路的不平衡状态，共模 干扰若是转换成差模干扰，就较难除掉了。
差模干扰和共模干扰
1.1 差模干扰
差模干扰和共模干扰
1.差模干扰的概念 差模干扰又称为串模干扰、常态干扰或横向干扰，它 是指干扰信号叠加在被测信号上的干扰。它使检测仪 表的一个信号输入端子相对另一个信号输入端子的电 位差发生变化，即干扰信号与有用信号按电压源形式 串联起来作用于输入端。因为它和有用信号叠加起来 直接作用于输入端，所以它直接影响信号通道电路。
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2.产生差模干扰的原因
什么是共模干扰和差模干扰？教你如何抑制这两种干扰
什么是共模⼲扰和差模⼲扰？教你如何抑制这两种⼲扰前⾔如果你对EMC有⼀定的了解，你⼀定听过EMC测试主要测两⼤类⼲扰，⼀是传导，⼆是发射。
传导噪声⼜可以分为两⼤类，⼀种是差模噪声，另⼀种是共模噪声。
共模⼲扰与差模⼲扰什么是差模噪声和共模噪声在下图中，表⽰⼀个线路板装在⾦属外壳中，我们具体来具体分析⼀下。
在差分模式噪声中，噪声源出现在电源线两端并与电源构成串联的关系，在图中我们明显可以发现共模噪声电流的⽅向与电源电流的⽅向相同。
那么我们为什么叫它差模电流呢？之所以称为“差模”，是因为输出电流和返回电流的⽅向相反。
差模噪声与共模噪声那么什么是共模噪声呢？共模噪声其实就是通过杂散电容等泄漏的噪声电流通过地返回到电源线的噪声。
之所以称之为“共模”噪声，是因为电源的正（+）侧和负（-）侧上的噪声电流⽅向相同，这样电源线的正负噪声压差为0。
如上所述，⽆论是共模噪声，还是差模噪声，这些类型的噪声是属于传导辐射。
但是，由于噪声电流在电源线中流动，因此仍然会辐射出噪声。
共模噪声和差模噪声的差异由差模噪声引起的辐射电场强度Ed可以使⽤下图中的左边的公式表⽰，Id是差分模式下的噪声电流，r是到观察点的距离，f是噪声频率。
差模噪声会产⽣噪声电流环路，因此环路⾯积S成为影响差模噪声强度的重要因素。
由公式可知，如果其他元素不变，较⼤的环路⾯积，电场强度会更⾼。
由共模噪声引起的辐射的电场强度Ec可以由下图中右边的公式表⽰。
电缆长度L是⼀个重要的影响因素。
计算实例下图中是⼀个计算实例，当然，由于实际应⽤中的线缆⼀般⽐较复杂，⼀般只能定性分析，通过这个例⼦我们可以得出重要的结论，对于相同的噪声电流值，共模噪声引起的辐射⼲扰强度要⼤得多在这个⽰例中，共模噪声⼲扰强度⼤约是差模噪声强度的100倍。
所以在考虑解决辐射的措施时，应记住，应对共模噪声的措施尤为重要。
当然这不是说差模⼲扰就不⽤管了，只是要有侧重点。
计算实例总结总结⼀下，为了减⼩差分模式噪声，我们采取的最基本措施是通过使⽤双绞线电缆来减⼩环路⾯积S，对于共模噪声，尽可能缩短电缆长度。
干扰方式及解决方法
干扰方式及解决方法干扰的方式及应对措施1.1 干扰的方式干扰分为差模干扰、共模干扰和串模干扰。
差模干扰又叫常模干扰、横模干扰或对称干扰，它是指叠加在线路电压正弦波上的干扰，是载流导体之间的干扰。
如电网的过欠压瞬态突变、尖峰等。
共模干扰又叫纵模干扰、不对称干扰和接地干扰，它是指产生于电网与零线之间的干扰，是载流导体与大地之间的干扰，是由辐射或干扰耦合到电路中来的。
如尖峰干扰、射频干扰、零线与地线间的稳态电压等。
串模干扰是指外界磁场电场引起的干扰。
如变压器漏磁、偏转电场引起的干扰等。
1.2 干扰的类型电源干扰的类型包括电压降落（如重载接通造成电网电压下降）、失电（如雷电、变压器故障或其它因素造成的短时停电）、频率偏移（如区域性电网故障或发电机不稳定等）电气噪声（如开关电源或大功率逆变设备等产生的电磁骚扰、无线电信号、电厂或工业电弧等）、浪涌（如突然减轻负载、变压器抽头不当等）、谐波失真（如整流、变频调速和开关电源的工作）和瞬变（如雷击、大功率开关的切换、对电感性负载的切换）等。
2 抑制干扰的常用方法2.1接地在阐述接地之前，必须弄清地线与零钱、保护接地和保护接零的基本概念。
即：地线是指连接地球通向大地的金属连接线，而零线是我国电力部门提供的工作线路；保护接地是将仪器设备的金属外壳接上地线，在外壳由于干扰引起带电时，电流沿地线流入大地，达到保护人身和仪器设备安全的目的。
而保护接零是将仪器设备的金属外壳与电源的零线连接起来在短路时，立即烧断保险，以达到切断电源的目的。
在这个问题上，不少基层维修人员概念模糊不清，甚至混为一谈，必须予以区别。
2.1.1 仪器设备的信号接地①浮地把电路的“零”电位或设备的“零”电位与公共接地系统，或可能引起环流的公共导线绝缘，即不接地，使此“零”电位相对于大地的零电位来说是个悬空的“零”电位。
常用的方法有变压器隔离和光电耦合隔离。
浮地的优点是抗干扰能力强缺点是静电积累。
当电荷积累到一定程度后，在设备地与公共地之间的电位差可能引起剧烈地静电放电，而成为破坏性很强的骚扰源。
串模干扰和共模干扰的来源及克服串模干扰和共模干扰的措施
串模干扰和共模干扰的来源及克服串模干
扰和共模干扰的措施
在现场要克服和消退串模干扰及共模干扰，首先要搞清晰干扰的来源，才有可能实行措施来克服干扰。
串模干扰的来源：大功率变压器、沟通电动机、变频器等都有较强的交变磁场，假如仪表测量及掌握的连接导线通过交变磁场，就会受到这些交变磁场的作用，在仪表的输入回路中感应出沟通电压，而成为干扰信号。
在现场为了克服串模干扰对仪表、掌握系统的影响，可实行以下措施，如热电偶、分析仪表的信号线要运离强电磁场，不要离动力线太近；不要把仪表信号线、掌握信号线与动力线平行放在同一个桥架托盘内，或穿在同一根穿线管内必要时信号线应使用屏蔽电线或屏蔽电缆，线的屏蔽层要实行一端接地的方式；在仪表输入端加滤波电路；对于智能仪表要依据现场状况设置数字滤波常数必要时再增加滤波电路的级数。
共模干扰的来源：高压电场的干扰；测量电炉温度时引入的干扰，如在高温下，电加炉的电源通过耐火砖、热电偶的瓷爱护套管泄漏到热电偶上，使热电偶与地之间产生干扰电压；由于地电位不同而引入的干扰；还有氨合成塔用电加热器升温时也会对热电偶造成干扰。
其干扰源大多是沟通电压也有可能是直流电压。
在现场为了克服共模干扰对仪表、掌握系统的影响，所以可实行以下
措施，把测量热电偶浮空；仪表放大器也实行浮空；假如测量对象允许则不要用露端式热电偶以避开热电极接地；热电偶爱护套管要牢靠接地；使用屏蔽线时采纳等电位屏蔽方式；在信号线上加装旁路电容器。
开关电源干扰(差模噪声与共模噪声)问题
开关电源干扰（差模噪声与共模噪声）问题1、干扰是如何产生的差模噪声：主要由开关变换器的脉动电流引起。
共模噪声：主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起；共模电流包括连线到接地面的位移电流，开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的分布电容对地形成的噪声电流。
整流电路：整流电路一般采用不控整流方式，后接大容量滤波电容，电容的接入往往导致整流二极管导通角变小，而引起输入侧的交流电流波形产生畸变。
开关管及整流管：高频率的开关，在微妙量级时间内产品射频能量，是噪声主要来源，通过辐射或传导方式释放。
分布电容：电路、PCB、散热器等之间在高频开关的突然充放电影响之下，分布电容被激活，这也是噪声的重要来源。
变压器：变压器的分布电容，也会产生噪声。
2、干扰造成的影响噪声会通过传导、辐射、耦合等方式对外传播高频噪声会对设备本身电子器件造成影响，导致电路工作异常，降低器件使用寿命；噪声会对与之临近的设备产生影响，导致临近设备工作紊乱；噪声会通过传导进入电网，影响挂接在电网上的其他设备。
3、干扰如何去除[1]1）电网到设备之间，加装线性滤波器L1、L2、C1组成差模滤波电路，C1为X电容（安规电容）；L3、C2、C3组成共模滤波电路，L3为共模电感，C2、C3为Y电容（安规电容）。
2）为开关器件添加RC吸收电路3）接地，接地线尽量短粗，减小接地电阻，辐射可以加屏蔽罩a适合低要求场合；b适合有公共线路阻抗引起噪声的低频场合；c适合于存在共模噪声的高频场合4）电阻电阻选择金属膜电阻（RJ），不用碳膜电阻（RT），RT发热量会随着工作频率升高而急剧增加，会造成器件过热甚至导致器件烧毁。
5）滤波电容选择电容要看他的阻抗-频率特性，一般铝电解电容工作在10K以上时，其阻抗特性会呈现出感性，这是我们不希望发生的。
所以，高频电路要选择特定的滤波电容：回端电容；多芯电容；叠片电容；复合电容：将一个大电容和一个小的瓷片电容并联使用，可获得较好的高频特性，但最高一般可用到1MHZ，再高就无法抑制了。
共模干扰与差模干扰
共模干扰与差模干扰共模干扰：一般指在两根信号线上产生的幅度相等，相位相同的噪声。
差模干扰：则是幅度相等，相位相反的的噪声。
常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，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（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线；共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)在一般情况下，差模信号就是两个信号之差，共模信号是两个信号的算术平均值。
共模抑制比：差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值，说明差分放大电路对攻模信号的抑制能力，因此共模抑制比越大越好，说明电路的性能优良传输线的共模状态：当两条耦合传输线上驱动信号的幅度与相位都相同时，称为共模传输模式。
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共模干扰与差模干扰的成因与应对
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。
差模干扰：则是幅度想等，相位相反的的噪声。
常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。
其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，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（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线；
共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法包括：
（1）采用屏蔽双绞线并有效接地
（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽
（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线
（4）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)
在一般情况下，差模信号就是两个信号之差，共模信号是两个信号的算术平均值。
共模抑制比：差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值，说明差分放大电路对攻模信号的抑制能力，因此共模抑制比越大越好，说明电路的性能优良传输线的共模状态：当两条耦合传输线上驱动信号的幅度与相位都相同时，称为共模传输模式。
此时，传输线的等效电容将随着互容的减少而减少，同时等效电感却因为互感的增加而增加。
传输线的差模状态：当两根耦合的传输线相互之间的驱动信号幅值相同但相位相差180 度的时候，就是一个差模传输的模型。
此情况下，传输线的等效电容因为互容的加倍而增加，但是等效电感因为互感的减小而变小。
任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模干扰信号来表示。
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。
因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。
除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。
开关电源的工作频率约为10～100 kHz。
EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。
对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果。
差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流。
减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器，来减小高频的噪音。
噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，与频率的平方成正比，与电流和电流环路的面积成正比。
因此，减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆；使用屏蔽电缆或扁平电缆，在相邻的导线中传输回流电流和信号电流，使环路面积减小。
共模传导噪音是在设备内噪音电压的驱动下，经过大地与设备之间的寄生电容，在大地与电缆之间流动的噪音电流产生的。
减小共模传导噪音的方法是在信号线或电源线中串联共模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成LC滤波器进行滤波，滤去共模噪声。
噪音辐射的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，与频率和电缆的长度成正比。