共模干扰与差模干扰

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共模干扰和差模干扰Microsoft Word 文档

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共模干扰和共模干扰共模干扰: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。

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: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)。

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。

共模干扰与差模干扰详解

共模干扰与差模干扰详解

共模干扰与差模干扰一、共模干扰(1)什么是共模干扰共模干扰是两个幅度相同,相位相同的信号。

在两个设备之间传输电源或者信号的传输线至少有两根,如图1所示:图1在上图模型中,电源或者信号在传输过程中一般有三种可能会产生共模干扰。

第一种:外界电磁场在传输线1和传输线2上同时感应出电压,由此感应电压产生感应电流并在传输线上传播,如图2所示:图2第二种:设备1和设备2的接地点GND1和GND2电位不相同,导致实际的两个设备之间存在压差,从而产生感应电流在两根传输线上传播,如图3所示:图3第三种:传输线1和传输线2与图1中GND也就是大地存在电位差,也就是两个导线做去路,地线做来路,这样电缆上同样也会存在共模电流,如图4所示:图4(2)如何抑制共模干扰知道了什么是共模干扰以及其产生的缘由,那么抑制共模干扰就有了头绪。

通常采用以下方法减小共模干扰的影响:1.屏蔽和绝缘:使用屏蔽电缆或屏蔽盒,以阻止外部干扰信号进入信号线或电路。

2.差分信号:使用差分信号传输,其中信号由两个相对的信号线组成,共模干扰信号会在两个线上产生相同的影响,从而在接收端可以被抵消。

3.地线设计:优化地线和接地系统,以减小地线噪声和共模干扰。

4.滤波器:使用共模电感来去除共模干扰信号,通常是在接收端或信号处理器中使用。

二、差模干扰(1)什么是差模干扰差模干扰是两个幅度相同,方向相反的信号。

差模干扰就是线与线之间的干扰,指电源与设备之间的传导线构成的回路中存在的电压尖峰、跳动等。

模型如图5所示图5(2)如何抑制差模干扰1.使用差模电感:差模电感是通过将两个同向匝数相同的线圈按照特定规则绕制而成的。

它的理论特性是在差模电流下表现出高阻抗,而在共模电流下则表现为零阻抗。

在电路中,差模电感的主要功能是消除电路中的差模信号。

2.使用差模电容:电容的阻抗随频率变化特性是Z=1/(2πfC),可见差模干扰的频率越高,电容对其的阻抗越低。

我们可以利用这个特性将差模干扰旁路掉。

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述

差模干扰与共模干扰的概念和开关电源EMI原理图详细概述要理解传导干扰测试,首先要清楚一个概念:差模干扰与共模干扰。

差模干扰:存在于L-N线之间,电流从L进入,流过整流二极管正极,再流经负载,通过热地,到整流二极管,再回到N,在这条通路上,有高速开关的大功率器件,有反向恢复时间极短的二极管,这些器件产生的高频干扰,都会从整条回路流过,从而被接收机检测到,导致传导超标。

共模干扰:共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容,在大地与电缆之间产生共模电流,从而导致共模干扰。

下图为差模干扰引起的传导FALL数据,该测试数据前端超标,为差模干扰引起:下图为开关电源EMI原理部分:图中CX2001为安规薄膜电容(当电容被击穿或损坏时,表现为开路)其跨在L线与N线之间,当L-N之间的电流,流经负载时,会将高频杂波带到回路当中。

此时X电容的作用就是在负载与X电容之间形成一条回路,使的高频分流,在该回路中消耗掉,而不会进入市电,即通过电容的短路交流电让干扰有回路不串到外部。

对差模干扰的整改对策: 1. 增大X电容容值; 2. 增大共模电感感量,利用其漏感,抑制差模噪声(因为共模电感几种绕线方式,双线并绕或双线分开绕制,不管哪种绕法,由于绕制不紧密,线长等的差异,肯定会出现漏磁现象,即一边线圈产生的磁力线不能完全通过另一线圈,这使得L-N线之间有感应电动势,相当于在L-N之间串联了一个电感)下图为共模干扰测试FALL数据:电源线缆与大地之间的寄生电容,使得共模干扰有了回路,干扰噪声通过该电容,流向大地,在LISN-线缆-寄生电容-地之间形成共模干扰电流,从而被接收机检测到,导致传导超标(这也可以解释为什么有的主板传导测试时,不接地通过,一夹地线就超标。

USB模式下不接地时,电流回路只能通过L-二极管-负载-热地-二极管-N,共模电流不能回到LISN,。

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,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

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。

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)。

差模干扰和共模干扰及其消除

差模干扰和共模干扰及其消除

差模干扰和共模干扰及其消除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。

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;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。

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)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。

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

共模干扰与差模干扰的成因与应对共模干扰:一般指在两根倍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。

共模干扰是缶号对地的电位差,丄要山电网串入、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追模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的上要原因〉,这种共模干扰可为直流、亦可为交流。

差模干扰是指作用T信号两极间的干扰电压,上要山空间电厳场在信号间耦合感应及山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,直接彤响测虽与控制精度。

差模干扰在两根信号线之间传输,屈T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,屈于非对称性干扰。

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拥在一起走线(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F.差模缶号就是两个倍号之善,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。

差模干扰与共模干扰

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。

共模和差模干扰

共模和差模干扰

包含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。

事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则 La 和 C1 ,Lb 和 C2 就构成两组低通滤波器,可以使线路上的共模 EMI 信号被控制在很低的电平上。

该电路既可以抑制外部的 EMI信号传入,又可以衰减线路自身工作时产生的 EMI 信号,能有效地降低EMI 干扰强度。

小知识:漏感和差模电感对理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。

但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。

共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感。

因此,共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。

在滤波器的设计中,我们也可以利用漏感。

如在普通的滤波器中,仅安装一个共模电感,利用共模电感的漏感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作用。

有时,还要人为增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量,以达到更好的滤波效果。

摘要:开关电源由于本身工作特性使得电磁干扰问题相当突出。

从开关电源电磁干扰的模型入手论述了开关电源电磁兼容问题产生的原因及种类,并给出了常用的抑制开关电源电磁干扰的措施、滤波器设计及参数选择。

< BR>关键词:开关电源;电磁干扰;分析与抑制0 引言近年来,开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。

但是,由于开关电源工作过程中的高频率、高 di/dt 和高 dv/dt 使得电磁干扰问题非常突出。

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰(帖子总结)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。

共模与差模干扰

共模与差模干扰
220V
Zcm
ecm
a)
b)
图10.3.4 产生共模干扰的例子
在交流供电的电气测量装置中,动力电源会通过电 源变压器的一次、二次侧绕组间的杂散电容、整流 滤被电路、信号电路与地之间的杂散电容到地构成 回路,形成工频共模干扰,如 下图所示。
220V
整流 滤波
放大
图10.3.4 产生共模干扰的例子
1.3 共模干扰抑制比
传感器与检测技术
共模与差模干扰
根据噪声进入信号测量电路的方式以及与有用信 号的关系,可将噪声干扰分为差模干扰与共模干扰。 1.1 差模干扰
差模干扰又称串模干扰、正态干扰、常态干扰、 横向干扰等,它使检测仪器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 直接影响测量结果。
根据共模干扰只有转换成差模干扰才能对检测装置产生
干扰作用的原理可知,共模干扰对检测装置的影响大小,直
接取决于共模干扰转换成差模干扰的大小。用“共模干扰抑
制比”来表示其大小,定义为:作用于检测系统的共模干扰
信号与使该系统产生同样输出所需的差模信号之比。通常以
对数形式表示:
CMRR 20 lg Ucm Ucd
Us
差模干扰
R2
U0
电压为:
Z2 Z1
U cd
U
n
(
R
Z1 Z
1
Z2 ) R Z2
Un
图10.3.5 差动放大器受共模干扰等效电路
从而可求得差动运算放大器的共模抑制比为:
CMRR 20lg U n 20lg (R1 Z1 )( R2 Z 2 )

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

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。

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰1.共模干扰共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线上的幅度相同,这里的电压以附近任何一个物体(大地、参考地线板、金属机箱等)为参考电位。

干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的路中流动。

如下图所示共模干扰电压和电流A指发送部分,B指接收部分抑制共模干扰的主要方法是应用共模扼流圈。

共模扼流圈是共模插入损耗中起主导作用的电感元件。

它是在一个磁环/闭合磁路的上下两个半环上,分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。

如下图所示。

流过共模扼流圈的电流包括共模电流Icm和I’cm,以及差模电流Idm和I’dm根据电磁感应原理,上图中由于共模电流Icm和I’cm方向相同,所以在磁环中形成的磁力线a和a’是相互叠加的,即磁通相互叠加。

由于磁通Φ=L*I,故共模扼流圈的总电感Lc=(Φa+Φ’a)/Icm。

若将共模扼流圈串在电路中,则相当于在电路中串入一个共模电流产生的电感,此电感相当于一个低通滤波元件,从而起到共模抑制作用。

由于差模电流Idm和I’dm方向相反,所以在磁环中形成的磁力线b和b’是相互抵消的,即磁通相互抵消。

从而无滤波电感元件产生,因此对差模电流无抑制作用。

2.差模干扰差模干扰指的是干扰电压存在于信号线及其回线之间。

干扰回路则是在导线与回线构成的回路中流动。

如下图所示。

差模干扰电压和电流抑制差模干扰的主要方法是应用共差扼流圈。

差模扼流圈是差模插入损耗中起主导作用的电感元件。

它采用单个绕组结构绕制,而不像共模扼流圈那样在一个磁芯上采用两个相同绕组的结构。

如下图所示。

流过差模扼流圈的电流包括差模电流Icm和Idm,或者I’cm和I’dm。

根据电磁感应原理,上图中由于差模电流Idm或I’dm的作用,在磁环中差生磁通b或d’。

由于磁通Φ=L*I,故差模扼流圈的电感Ld=Φb/Idm。

所以在电路中串入差模扼流圈相当于串入一个差模电流产生的电感,此电感相当于一个低通滤波元件,从而起到差模抑制作用。

由于共模电流Icm或I’cm同样会产生磁通a或a’,进而产生电感Lc=Φc/Icm。

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰

共模干扰与差模干扰(帖子总结)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。

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。

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。

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。

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而产生的信号,是一种有害的东西),我们把这种信号叫做共模信号,这时的放大倍数叫做共模放大倍数。

由于差动放大电路的构成特点,电路对共模信号有很强的负反馈,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。

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,有些也称差动信号,用两根完全一样,极性相反的信号传输一路数据,依靠两根信号电平差进行判决。

为了保证两根信号完全一致,在布线时要保持并行,线宽、线间距保持不变。

(注:就是差动电路中用到的信号)对于差分电路,其差分信号的基准电平就是共模电压,基准电压之外的大小相等,方向相反的信号堪称差模信号,比如lvds基准电平为1.2V,差分幅度输出为350mV~400mV,输入阈值为100mV (的理解)理解共模信号是怎样产生和怎样抑制的,必须先理解一般电缆结构中遮罩和接地之间的互感作用。

以下详细说明了共模信号的特点,回顾了一般电缆的结构特点的相关知识,把遮罩和非遮罩电缆进行了对比,说明了在实际应用中典型的接地方式。

讨论了共模信号是怎样产生和怎样抑制的。

主要集中讨论RS485/RS-422电缆和信号,这些内容同时适用於电话、音频、视频和电脑网络信号。

1、共模信号的定义以局部共通端或者接地为参考,共模信号就在双线电缆的两根线上出现,幅度和相位都相同。

很明显,当双线中的一根接到地时共模信号就不会出现。

技术上共模电压是平衡电路各导体对地电压的向量和的一半,这种信号可由下面一个或者多个因素引起∶(a)射频信号同时耦合到双线上。

(b)驱动电路中信号公共地端的偏置产生。

(c)发射和接收端之间存在地电位差。

後面我们会更详细介绍。

然而在进行更详细的介绍之前有必要先了解不同的电缆结构、信号地的一般情况和遮罩地的实际知识。

2、一般数据发送系统数据发送系统的主要目的就是把数据从一个地方发送到另外一个地方,不管是在一个机箱内或者在一定范围内,在一定范围内的机箱和机箱之间,特定区域或者建筑内的特定区域之间或者是建筑物之间。

图1举例说明了由不同电源电路供电的建筑物内的RS-485信号发射情形。

图1、这个普通的系统在两个高度独立的建筑物之间发送数据,可以看出在单相供电系统接地点之间产生的地电流。

这种情况也同时发生在3相、Y形连接系统中。

把一个电力用户的中线连接到电力接入点埋在地下的接地棒,从而得到电力线中线作为安全地。

用裸线或者绿色绝缘线把安全地引到所有的电出口安装设备。

工业底盘一般在底盘的电源输入点接到安全地,这样整个底盘就是安全地。

电路共地经常是以一点或者多点连接到底盘,但是最好每个底盘配备一个单独的接地点。

在某些情况下,电路共地可能会跟底盘和机箱地绝缘。

漏电电流从机器绕组通过安全地流到机箱,或者更加常见的情况,在电力分配系统中,因为交流初级或者次级中线电流,漏电电流在地和大地之间流动,从而在中线和底盘和机箱地之间产生电位差。

地电位差可在几伏到几十伏之间变化。

在单相或者三相Y形连接系统中,地电位差最高,因为在这两种电路中大地流动的中线电流有可能达到主电路流动的总的中线电流的10~70%。

从地点到地点测定的电压峰值一般在0.2V到5V之间,在高度隔离的地之间会高达65V,不过这种情况很罕见。

3、电缆和噪声由於电容对附近电场(E)的耦合、电感对局部磁场的耦合(M)、空间射频信号的电磁耦合(EM)和有意或者无意的电路通道传导(C),就会出现噪声信号。

耦合信号以与单根线或者多根线串联的附加信号出现(如图2)。

表2按类别列出了电缆中潜在的噪声源。

双绞线同时截取耦合信号,因此附加信号仅以共模信号的形式出现。

如果各根线连到本地共地端的阻抗是相同的话,我们认为这样的传输线是平衡的。

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