差模信号和共模信号的概念

差模信号和共模信号的概念

[日期:2006-06-09] 来源:湖北武汉华中科技大学电子技术教学研

究中心作者:佚名

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放大电路是一个双口网络,每个端口有两个端子,其端口结构示意图如图1所示。当两个输入端子的输入信号分别为v i1和v i2时,两信号的差值称为差模信号,而两信号的算术平均值

称为共模信号,即

差模信号

共模信号

根据以上两式可以得到

可以看出,两个输入端的信号均可分解为差模信号和共模信号两部分。

两种信号的特点

差模分量:大小相等,相位相反

共模分量:大小相等,相位相同

差模电压增益

共模电压增益

总输出电压

其中,

表示由差模信号产生的输出

表示由共模信号产生的输出

共模抑制比

共模抑制比是衡量放大电路抑制零点漂移能力的重要指标。

电器都有零线和火线,从而构成通路,使电器有电流通过,发挥作用,开关关闭的情况下,零线是不带电的。

地线无论开关是否关闭都不带电,它主要的功能就是你提到的接地。大功率电器为了避免漏电事故的发生,或者强电势可能对人产生的危害,都有一根接地线,可以把产生的多余电流或强电势通过地线导入大地。

电脑上一般都配一根接地线,如果电脑出现电击人的现象,俗称打人,则要多看看电脑的接地,也就是地线是否安装得当了。

零线接地在发电机附近,为了大功率负载;

地线接地在用电器附近,为了漏电保护。

道理原理都一样,所以现在好多普通电器设备都取消了地线保护,

甚至于装修房屋也取消了接地保护线的安装。

零线接地是为了于火线间形成电势差,给电器供电。

地线一段接电器金属外壳,只有当发生漏电(金属外壳带电)时才构成通路,把电通到地下,从而使人在接触电器金属外壳时不会触电。

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首先用电分为动力用电和家用电.

动力用电就是常说的380伏电,多用于工厂.这种电多是三相四线.四线中三根火线,一根零线.三根火线经过负载如电动机等用电设备后都经过零线形成回路,设备才能正常工作.零线在发电厂是接地的.

家用电是指我们常说的220伏电也叫单相电,有两根线,一根火线,一根零线.火线经过负载如灯泡等用电器后经零线形成回路,用电器才能正常工作.这里的零线在发电厂也是接地的.

动力电和家用电的零线虽然在发电厂都是接地的,但我们平时说的地线和零线不是一个概念.你看我们家里的三孔电源插座,如果是正规施工,其中一个孔是火线,一个孔是零线,一个孔是地线.这里的地线整座楼汇集后接地.这才是常说的地线.多数家用电器都要求要接地线,就是要和这根地线接在一起.

为什么会触电?

有的人误以为零线就是地线,把家用电器的接地和零线接一起,那么火线在和零线形成回路的同时也和家用电器的外壳形成回路,使外壳带电,尤其是在零线因故障已断开而电源插座接地又不好的情况下更容易触电.

1、零线:在家庭用电中,零线通常是指从变压器接地体引出来的线,它的接电阻有严格的规定,必须小于等于0.5欧姆,这样才能保证用电设备正常使用;

2、火线:是相对于零线来说的,通常家庭用电只是用三相电的其中一相,它的线电压为220伏,它是通过零线构成回路使家用电器工作的;

3、地线:我们给家用电器接的电线,通常是为了安全和消除静电而接的地线,它对接地电阻没有严格的要求,通常是比较大的,对地电压没有电流通过时为零,把它做为用电器的零线是无法让设备正常工作的;

4、中线:就是将用电设备的金属外壳与电源(发电机和变压器)的接地线做金属连接起来的那条线,它要求供电给用电设备的线路中的熔断器或空气开关,在用电设备一相碰壳时,能够以最短的时间断开电路,从而保护设备和人生安全;

5、家中的插座不是三相插座而是三线插座,它的中间是接地线的,两边是用来接零线和火线的,虽然电工手册上也有左零右火的规定,但我们在实际生活中要求并不那么严格。

照明电路里的两根电线,一根叫火线,另一根则叫零线。火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:火线对地电压为220V,零线对地电压为0

地线就是接地的线

电工里面没有中线的

家里的一般是三孔插座不是三相插座,中间是接地线两边是火线和零线

家里的一般是三孔插座不是三相插座,中间是接地线,两边是火线和零线,右边为火线(L),左边为零线(N).

火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:火线对地电压为220V,零线对地电压为0

中线是从发电机或电力变压器中性点引出的线,如果它不接地就称为中线,如果将它良好接了地(大地为零电位),此时的中线就又称为零线了。民用电的零线和地线虽然都从同一点引出,但它们各自的功能是分开的,不能混用。比如零线和火线是用电的回路线,它们和电器的外壳是缘的,线里流动的电流是同样大小的,故线径是同样的粗细。而地线是和电器的外壳相联的,当电器有故障时当中才有电流流通,一般没有电流,故其线径要细得多。零线和火线是用电的回路,故绝不能将零线接到外壳上,那会使人触电的。

地线、零线和火线:大地是良好的导体,地线通过深埋的电极与大地短路连接。市电的传输是以三相的方式,并有一根中性线,三相平衡时中性线的电流为零,俗称"零线",零线的另一个特点是与地线在系统总配电输入短接,电压差接近为零。三相电的三根相线与零线有220电压,会对人产生电击,俗称"火线 "。电气线路的安装及排列顺序有严格的标准,实际中按标准正确装配地线、零线和火线对安全至关重要。

共模信号和差模信号

共模信号和差模信号 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、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。 图1差模信号 图2差模信号的波形图 2差模和共模信号 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C p。其电路如图1所示,其波形如图2所示。

2.1差模信号 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。 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。 图3共模信号

简述差模信号和共模信号

简述差模信号和共模信号 差模信号和共模信号是在信号传输中两个重要的概念。 差模信号是指信号的正负极性相反的部分,即信号的差值;共模信号则是指信号的正负极性保持一致的部分,即信号的公共部分。 在信号的传输中,会存在一定的干扰,其中最常见的干扰就是共模干扰。共模干扰指的是外界干扰信号与传输信号中的共模信号相互叠加,造成传输信号的失真和噪声。 差模信号和共模信号在电路设计和信号处理中起着重要作用。在差分信号传输中,常会使用差模信号进行传输。差模信号可以通过将传输信号的正负极性相反地进行传输,从而减小共模干扰的影响。通过差分信号传输,可以提高信号的抗干扰能力和传输质量。 共模信号的存在,会对电路和信号处理产生不利影响。共模干扰的强度会影响信号的完整性和准确性。为了减小共模干扰的影响,常会采取一系列措施,如使用屏蔽线缆、增加地线等方法。 差模信号和共模信号在信号处理中的处理方法也有所区别。对于差模信号,通常会进行差分放大和差分输入以增强信号的强度和准确性。对于共模信号,常需要进行单端放大和滤波等操作来减小其幅值和频率对信号的影响。

总结来说,差模信号和共模信号是信号传输中两个重要的概念。差模信号指的是信号的差值,而共模信号指的是信号的公共部分。差模信号的传输可以提高抗干扰能力和传输质量,而共模信号的存在会对信号产生干扰和失真。在信号处理过程中,需要针对差模信号和共模信号采取相应的处理方法,以保证信号的完整性和准确性。 在电路设计和信号处理中,差模信号和共模信号是值得重视的因素,通过合理地处理和控制差模信号和共模信号,可以提高信号处理的效果和系统的稳定性。希望上述的简述可以帮助你理解差模信号和共模信号的基本概念和作用。

共模差模的概念

共模差模的概念 共模信号和差模信号,是电路中常见的两种信号类型,广泛应用在电路的信号传输和抗干扰等方面。在理解这两种信号类型之前,我们需要先了解共模和差模的概念。 1.共模信号 共模信号是指同时在两个输入端的信号,即两个信号具有相同的波形和振幅。这种信号与设备外部环境中的电源噪声和其他交流干扰信号相关。通常,这些信号产生的原因可能来自于电源干扰、接地回路噪声等。 2.差模信号 差模信号是指两个输入端的信号之间具有一定差别的信号。这种信号通常是需要传输或处理的信号。例如,输入端分别与两个感应器连接,在两个输入端分别产生的电信号需要处理的差就是差模信号。 在实际应用中,常常需要提取差模信号,而忽略共模信号的影响。因此,了解共模信号和差模信号的概念,有利于设计具有抗干扰性能的电路。 3.共模和差模的关系 在电路中,共模和差模信号常位于同一传输线上,并会简单地相加或相减。因此,了解两者的关系,对于正确、有效地提取差模信号至关重要。 在电路中,可以使用差分放大器进行差模信号的提取,同时忽略共模信号的影响。差分放大器是由两个放大器级联形成的放大器电路,由于其采用两个输入端来输入差分信号,其可实现被动滤除共模信号。当然,如果存在非line-to-line 的干扰,这种抑制效果所受的干扰,仍然是很容易被放大起来的。 在理解差分放大器后,我们就可以将电路信号分解成共模信号和差模信号:共模信号=(输入信号1+输入信号2)/2 差模信号=(输入信号1-输入信号2) 其中,共模信号相当于两个输入信号的平均值,而差模信号则表示两个输入信号的差异。因此,对于差分放大器而言,对差模信号的放大,同时抑制共模信号的干扰十分重要。在计算和设计电路时,提取差模信号需要特别注意并分析共模信号的影响,以确保最后输出的信号准确无误。 4.技术应用

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 2010年02月02日星期二 14:15 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。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

共模信号和差模信号的区别及抑制

关键词:共模信号差模信号噪音抑制 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、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 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 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。 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。 两个电压瞬时值之和(V1+V2)不等于零。相对于地而言,每一电缆上都有变化的电位差。这变化的电位差就会从电缆上发射电磁波。 3 差模和共模信号及其在无屏蔽对绞线中的EMC 在对绞电缆线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。流过对绞线中每一根导线的电流方向,决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的,差模电流引起的噪音发射是较小的,所以噪音主要是由共模电流决定。 3.1 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

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。

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。 共模和差模信号在电路设计和信号处理中具有重要的物理意义。共模信号代表着电路中的共同噪声和干扰源,需要通过适当的电路设计和滤波器来抑制和消除。差模信号代表着输入信号的有效部分,需要通过适当的电路设计和放大器来放大和处理。了解和理解共模和差模信号的物理意义,对于电路设计和信号处理的优化和改进具有重要的指导作用。

差模信号和共模信号频域仿真

差模信号和共模信号频域仿真 概述 在电子电路设计和信号传输中,差模信号和共模信号是两个重要的概念。差模信号是指两个相互独立的信号之间的差异,而共模信号是指两个信号共同具有的特征。频域仿真是一种有效的方法,用于对差模信号和共模信号在频率领域上的特性进行研究和分析。 本文将从理论和实践两个方面,深入探讨差模信号和共模信号在频域仿真中的应用。理论基础 1. 差模信号 差模信号是两个不同信号之间的差异,通常用于表示两个不同电压信号之间的差值。差模信号是一种差异信号,可以用数学方式来表示。在频域中,差模信号可以通过傅里叶变换来表示。差模信号的频率分布可以反映信号之间的差异情况。 2. 共模信号 共模信号是两个信号之间共同具有的特征,通常表示为两个信号之间的平均值。共模信号是一种共同特征信号,可以用数学方式来表示。在频域中,共模信号可以通过傅里叶变换来表示。共模信号的频率分布可以反映信号之间的共同特性。 3. 差模信号频域仿真 差模信号在频域中的仿真需要使用相应的数学模型和工具。常见的仿真工具包括MATLAB和PSpice等。通过建立电路模型,设置信号参数,可以得到差模信号的频 率响应。 4. 共模信号频域仿真 共模信号在频域中的仿真也可以使用相同的仿真工具。通过建立电路模型,设置信号参数,可以得到共模信号的频率响应。共模信号的频谱特性对信号传输和电路设计具有重要意义。

实践应用 1. 电路设计 差模信号和共模信号的频域仿真在电路设计中具有重要的应用价值。通过仿真可以评估电路的抗干扰能力、抑制共模干扰的效果等。合理设计差模信号和共模信号的频谱可以提高电路的性能和稳定性。 2. 信号传输 在信号传输中,差模信号和共模信号的频域特性对传输信号的品质和可靠性至关重要。通过仿真可以优化传输信号的频谱,提高信号的传输容量和抗干扰能力。 3. 系统性能分析 通过差模信号和共模信号的频域仿真可以对系统的性能进行分析。通过观察信号的频谱特性,可以评估系统的带宽、动态范围等参数。 4. 抗干扰设计 差模信号和共模信号的频域仿真也可以用于抗干扰设计。通过分析干扰信号的频谱特性,优化电路的抗干扰能力,提高系统的可靠性和稳定性。 结论 差模信号和共模信号的频域仿真在电路设计和信号传输中起到了非常重要的作用。通过分析差模信号和共模信号的频谱特性,可以优化系统的性能、增强系统的抗干扰能力。频域仿真是一种有效的工具,可以帮助工程师们更好地理解和分析差模信号和共模信号。在电子电路设计和信号传输中,频域仿真是不可或缺的工具之一。 通过对差模信号和共模信号频域仿真的研究,我们可以更好地了解电路和信号传输系统中信号的特性,并采取相应措施来提高系统的性能和可靠性。差模信号和共模信号频域仿真是电子工程领域中的一项重要任务,对于推动技术的发展和应用具有重要的意义。

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、 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 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

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。

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。 两个电压瞬时值之和(V1+V2)不等于零。相对于地而言,每一电缆上都有变化的电位差。这变化的电位差就会从电缆上发射电磁波。 3 差模和共模信号及其在无屏蔽对绞线中的EMC 在对绞电缆线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。流过对绞线中每一根导线的电流方向,决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的,差模电流引起的噪音发射是较小的,所以噪音主要是由共模电流决定。 3.1 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。 3.2 对绞线中的共模信号 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。 3.3 电缆线上产生的共模、差模噪音及其EMC

差模电感和共模电感的作用

差模电感和共模电感的作用 以差模电感和共模电感的作用为标题,我们先来了解一下差模信号和共模信号的概念。 差模信号是指在电路中两个输入信号的差值,而共模信号则是指两个输入信号的平均值。在差模信号中,两个输入信号的相位相反,而在共模信号中,两个输入信号的相位相同。 差模电感和共模电感是用来处理差模信号和共模信号的,它们在电路中起到重要的作用。 我们来看差模电感的作用。差模电感主要用于抑制差模信号的干扰。在一些信号传输中,由于外界电磁干扰或电路内部的干扰,会导致差模信号受到干扰而失真。差模电感可以通过对差模信号的滤波作用,减小或消除差模信号的干扰,从而提高信号传输的质量和稳定性。 差模电感的作用不仅仅局限于差模信号的滤波,它还可以提供差模信号的阻抗匹配。在一些差模信号的传输中,由于信号源和负载之间的阻抗不匹配,会导致信号的反射和衰减。差模电感可以通过调节差模信号的阻抗,实现信号源和负载之间的阻抗匹配,从而减小信号的反射和衰减,提高信号传输的效率和可靠性。 接下来,我们来看共模电感的作用。共模电感主要用于抑制共模信

号的干扰。在一些信号传输中,由于外界电磁干扰或电路内部的干扰,会导致共模信号受到干扰而失真。共模电感可以通过对共模信号的滤波作用,减小或消除共模信号的干扰,从而提高信号传输的质量和稳定性。 与差模电感类似,共模电感的作用也不仅仅局限于共模信号的滤波,它还可以提供共模信号的阻抗匹配。在一些共模信号的传输中,由于信号源和负载之间的阻抗不匹配,会导致信号的反射和衰减。共模电感可以通过调节共模信号的阻抗,实现信号源和负载之间的阻抗匹配,从而减小信号的反射和衰减,提高信号传输的效率和可靠性。 需要注意的是,差模电感和共模电感在实际应用中常常是一对并联使用的,它们共同作用于信号传输线路,提高差模信号和共模信号的抗干扰能力和传输质量。差模电感和共模电感的具体参数选择和使用方法与具体的电路设计和应用有关,需要根据具体情况进行选择和调整。 差模电感和共模电感在电路中起到了重要的作用。它们可以通过滤波和阻抗匹配等方式,抑制差模信号和共模信号的干扰,提高信号传输的质量和稳定性。在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的差模电感和共模电感,并合理设计电路,以实现最佳的信号传输效果。

共模与差模的含义及区别

重点解析共模与差模的含义及区别 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。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

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