引用原文:<共模和差模>
通常,基板上電氣電路中從某處流出的電流會通過負荷到達別的電路,經由基板上的其他路線流回來。(很多時候返回路線為基板的接地層)這即為差模流動方式。
圖1 差模的傳導路線
另一方面,雖然不存在明確的架線,但卻存在別的傳導線路。因基板上的各配線和作為基准的大地之間會產生微弱的寄生電容,因此形成由大地流出再由相反方向向大地折回的傳導路線。這就叫共模。
圖2 共模傳導線路
與地間的寄生電容雖然很微弱,但當信號頻率增大時,微弱的寄生電容電阻降低,則共模電流容易通過。一般共模電流不會主動通過電子電路,但當電源電路或驅動器IC的地線松動時,其所驅動的電路整體也會不穩定,從而形成共模干擾。此電路中如有連接外部的電纜,電纜中也會有共模電流通過,由於其電 位相對地不穩定,故形成干擾電波射出。
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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)
因為V1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(LAN)和通信中應用的無線收發機的結構中安裝的都是差模器件。兩個電壓(V1+V2)瞬時值之和總是等於零。
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。
因為在負載兩端沒有電位差,所以沒有電流流過負載。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,因為共模信號不攜帶信息,所以它是“不想要”的信號。
兩個電壓瞬時值之和(V1+V2)不等於零。相對於地而言,每一電纜上都有變化的電位差。這變化的電位差就會從電纜上發射電磁波。
計算方式:
差模信號Vid=Vi1 -Vi2 ,
共模信號Vic=1/2(Vi1 +Vi2)
差模信號: 如Vi1=+5V Vi2=-5,則Vid=5-(-5)=10V Vic=1/2*(5-5)=0V
共模信號: 如Vi1=+5V Vi2=+5,則Vid= 5 - 5=0V Vic=1/2*(5+5)=5V
共模、差模信號混合的情況
如Vi1=+50V,Vi2=-50V,則Vid=50 –(–50)=100V Vic=1/2(0)=0
如Vi1=+105V,Vi2=95V,則Vid=105-95=10V Vic=1/2(105+95)=100V
兩種情況下輸出電壓是不同的。(除非共模增益為零)
電路可以參考
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