共模与差模的理解
差分放大电路共模与差模
差分放大电路共模与差模
差分放大电路是一种特殊的放大电路，它具有两个输入端和一个输出端。
差分模式是指将两个输入信号相减得到的差值，而共模模式是指将两个输入信号取平均得到的共同模式信号。
差分放大电路的主要作用是放大差分模式信号并抑制共模信号。
在差分模式下，差分放大电路放大差分输入信号的电压，从而提高信号的增益。
而在共模模式下，差分放大电路对共模信号进行抑制，以减小共模信号对输出信号的干扰。
差分放大电路的共模抑制比（common mode rejection ratio, CMRR）是衡量共模信号抑制能力的指标。
CMRR越高，差分放大电路对共模信号的抑制效果越好。
为了实现共模抑制，差分放大电路通常采用差分对输入结构和差分输出结构。
差分对输入结构可以使得差分输入信号被放大，而共模输入信号被抑制。
差分输出结构可以将放大后的差分信号进行总结，得到一个差分输出信号。
总结来说，差分放大电路通过放大差分模式信号并抑制共模信号，实现对输入信号的放大和抑制，从而提高信号的质量。
共模、差模信号详解
传导式EMI技术(一)差模和共模传导式（conducted）EMI是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线（cable）、电源线、I/O互连介面，形成「传导波（propagation wave）」被传送出去。
本文将说明射频能量经由电源线传送时，所产生的「传导式杂讯」对PCB的影响，以及如何测量「传导式EMI」和FCC、CISPR的EMI限制规定。
差模和共模杂讯「传导式EMI」可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模（Common mode；CM）。
差模也称作「对称模式（symmetric mode）」或「正常模式（normal mode）」；而共模也称作「不对称模式（asymmetric mode）」或「接地泄漏模式（ground leakage mode）」。
图一：差模和共模杂讯由EMI产生的杂讯也分成两类：差模杂讯和共模杂讯。
简言之，差模杂讯是当两条电源供应线路的电流方向互为相反时发生的，如图1(a)所示。
而共模杂讯是当所有的电源供应线路的电流方向相同时发生的，如图1(b)所示。
一般而言，差模讯号通常是我们所要的，因为它能承载有用的资料或讯号；而共模讯号（杂讯）是我们不要的副作用或是差模电路的「副产品」，它正是EMC的最大难题。
从图一中，可以清楚发现，共模杂讯的发生大多数是因为「杂散电容（stray capacitor）」的不当接地所造成的。
这也是为何共模也称作「接地泄漏模式」的原因。
图二：差模和共模杂讯电路在图二中，L是「有作用（Live）」或「相位（Phase）」的意思，N是「中性（Neutral）」的意思，E是「安全接地或接地线（Earth wire）」的意思；EUT是「测试中的设备（Equipment Under Test）」之意思。
在E下方，有一个接地符号，它是采用「国际电工委员会（International Electrotechnical Commission；IEC）」所定义的「有保护的接地（Protective Earth）」之符号（在接地线的四周有一个圆形），而且有时会以「PE」来注明。
共模电感与差模电感
共模电感与差模电感
共模电感和差模电感是电感的两种类型。
共模电感是指两个电线之间的电感，其中电流在两个电线上的方向相同。
差模电感是指两个电线之间的电感，其中电流在两个电线上的方向相反。
共模电感和差模电感的性质和应用不同。
共模电感主要用于电磁干扰（EMI）过滤器中，可以减少电磁干扰对电路的影响。
差模电感则主要用于信号传输中，可以减少传输线上的电磁噪声和互相干扰。
在设计电路时，需要根据具体情况选择合适的电感类型。
例如，在设计音频放大器时，需要使用差模电感来减少电磁噪声。
而在设计电源滤波器时，需要使用共模电感来减少电磁干扰。
总之，共模电感和差模电感在电路设计中起着重要的作用，需要根据具体需求选择合适的类型。
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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)。
共模与差模
共模与差模1、共模干扰和差模干扰共模干扰是指电源线对大地，或中线对大地之间的电位差。
对于三相电路来说，共模干扰存在于任何一相与大地之间。
共模干扰有时也称为纵模干扰，不对称干扰或接地干扰，这是载流导体与大地之间的电位差。
差模干扰就是线与线之间的干扰，如电源相线与中线之间的干扰。
对三相电路而言，相线与相线之间的干扰也是差模干扰。
差模干扰有时也称为常模干扰、横模干扰、或对称干扰。
这是载流体之间的干扰。
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。
2、共模电压和差模电压共模电压(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。
3、共模干扰是指同时加载在各个输入信号接口段的共有的信号干扰。
共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
4、共模干扰的消除方法包括：（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）。
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”。
共模分量和差模分量公式
共模分量和差模分量公式哎呀，说起共模分量和差模分量公式，这可真是个有点让人头疼但又超级重要的知识点。
咱先来说说啥是共模分量和差模分量。
比如说，在一个电路里，有两条线，就像一对小伙伴，它们传输的信号可能会有相同的部分，也可能有不同的部分。
相同的那些，就是共模分量；不同的呢，就是差模分量。
共模分量的公式是：Ucm = （U1 + U2）/ 2 ，这里的 U1 和 U2 就是那两条线上的电压。
差模分量的公式是：Ud = （U1 - U2）/ 2 。
我给您讲个我以前遇到的事儿啊。
有一次，我带一个学生做电路实验，就是研究这个共模分量和差模分量。
那孩子特别认真，眼睛瞪得大大的，紧紧盯着仪器上的数值。
我们按照实验步骤，一点点测量数据，然后计算共模和差模分量。
结果呢，第一次算出来的结果和预期的差了不少。
那孩子急得直挠头，我就安慰他别着急，咱们一起找找问题。
我们重新检查了线路连接，发现有个地方接触不太好，导致数据不准确。
重新弄好之后，再次计算，嘿，这次就对了！那孩子高兴得差点跳起来，我心里也特别有成就感。
在实际应用中，共模分量和差模分量的概念非常重要。
比如说在通信系统里，要是搞不清楚这两个概念，信号传输可能就会出大问题，声音不清晰啦，图像有干扰啦，那可就麻烦啦。
再比如在电磁兼容的领域，要是不明白共模和差模，设备可能会受到各种干扰，影响正常工作。
想象一下，您正在用手机打电话，结果因为共模差模没处理好，声音断断续续的，多闹心啊。
学习这两个公式，可不能死记硬背，得理解背后的原理。
多做几个实验，多分析一些实际的例子，这样才能真正掌握。
总之啊，共模分量和差模分量公式虽然看起来有点复杂，但只要用心去学，多实践，就一定能搞明白。
就像我和那个学生做实验一样，遇到问题别慌张，仔细分析，总能找到解决办法的。
希望您在学习这部分知识的时候也能顺顺利利的！。
共模和差模信号的定义
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(有电压差才会有电流)。
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。
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共模与差模的理解
一直以来对共模和差模的了解非常模糊，不是很清楚，现在就总结下，来自网络，有不正确的地方希望大家一定要提出来，共同学习进步。
首先是共模信号和差模信号的定义，差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值；而共模信号又称对地信号,指的是两根线分别对地的信号。
差模信号：大小相等，方向相反的信号，共模信号：大小相等，方向相同的信号。
对于两输入系统来说，共模是两输入端的算术平均值,差模是两输入端的差值。
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.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干扰，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。