共模和差模信號及其噪音抑制

摘要：主要闡述共模、差模信號的關(guān)鍵特性和噪音的抑制方法。

關(guān)鍵詞：共模信號差模信號噪音抑制

Common Mode and Differential Mode Signals and Noise Rejection

Abstract:This paper introduces the key characteristics of common mode and differential mode signals and the method of noise rejection.

Keywords: Common mode signals, Differential mode signals, Noise rejection

中圖法分類號TN97文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：02192713(2000)1159305

1引言

了解共模和差模信號之間的差別，對正確理解脈沖磁路和工作模塊之間的關(guān)系是至關(guān)重要的。變壓器、共模扼流圈和自耦變壓器的端接法，對在局域網(wǎng)（LAN）和通信接口電路中減小共模干擾起關(guān)鍵作用。共模噪音在用無屏蔽對絞電纜線的通信系統(tǒng)中，是引起射頻干擾的主要因素，所以了解共模噪音將有利于更好地了解我們關(guān)心的磁性界面的電磁兼容論點(diǎn)。本文的主要目的是闡述差模和共模信號的關(guān)鍵特性和共模扼流圈、自耦變壓器端接法主要用途，以及為什么共模信號在無屏蔽對絞電纜線上會引起噪音發(fā)射。在介紹這些信號特點(diǎn)的同時，還介紹了抑制一般噪音常用的方法。

圖1差模信號

圖2差模信號的波形圖

2差模和共模信號

我們研究簡單的兩線電纜，在它的終端接有負(fù)載阻抗。每一線對地的電壓用符號V1和V2來表示。差模信號分量是VDIFF，共模信號分量是VCOM，電纜和地之間存在的寄生電容是Cp。其電路如圖1所示，其波形如圖2所示。

2．1差模信號

純差模信號是：V1=－V2（1）

大小相等，相位差是180°

VDIFF=V1－V2（2）

因?yàn)閂1和V2對地是對稱的，所以地線上沒有電流流過。所有的差模電流（IDIFF）全流過負(fù)載。

在以電纜傳輸信號時，差模信號是作為攜帶信息“想要”的信號。局域網(wǎng)（LAN）和通信中應(yīng)用的無線收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)中安裝的都是差模器件。兩個電壓（V1＋V2）瞬時值之和總是等于零。

2．2共模信號

純共模信號是：

V1=V2=VCOM（3）

大小相等，相位差為0°

V3=0（4）

共模信號的電路如圖3所示，其波形如圖4所示。

因?yàn)樵谪?fù)載兩端沒有電位差，所以沒有電流流過負(fù)載。所有的共模電流都通過電纜和地之間的寄生電容流向地線。在以電纜傳輸信號時，因?yàn)楣材Ｐ盘柌粩y帶信息，所以它是“不想要”的信號。

圖3共模信號

圖4共模信號的波形圖

圖5無屏蔽對絞線系統(tǒng)中的差模信號