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  • 本文主要简单介绍了差模共模的基本概念
  • 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...
  • 差模和共模问题

    2019-02-13 18:51:05
    1、概念 差模又称串,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。 差模信号:幅度相等,相位相反的...而共模干扰则是两条走线PCB地线之间的电位引起的干扰。 3、抑...

    1、概念

    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。

    差模信号:幅度相等,相位相反的信号,共模信号:幅度相等,相位相同的信号。

    2、串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。

    以主板上的两条PCB走线(连接主板各元件的导线)为例,所谓串模干扰,指的是两条走线之间的干扰;而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。

    3、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。

    4、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。

    5、共模电感是绕在同一铁心上的圈数相等、导线直径相等、绕向相反的两组线圈。差模电感是绕在一个铁心上的一个线圈。

    6、共模电感的原理:共模电感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。

    7、差模电感的原理:利用电感通直流阻交流的特性。

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  • EMC差模和共模

    2021-09-02 19:17:29
    电压电流的变化通过导线传输时有两种形态,即“共模差模”。 设备的电源线、信号线等的通信线、与其他设备或外围设备相互交换的通信线路,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...

    电压电流的变化通过导线传输时有两种形态,即“共模”和“差模”。

    设备的电源线、信号线等的通信线、与其他设备或外围设备相互交换的通信线路,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”。

    干扰(噪声)也有电压电流两种形式(其实是一种)

    先介绍电压干扰:

    共模电压:相当于分别在A与地、B与地之间加上一个干扰电压;

    差模电压:差模又称串模电压,指的是两根线之间的信号差值;
     

    看图:

     如上图所示,考虑一下对地线的电压,共模电压两根导线上是相同的均为Uc。

    对于差模电压(U1-U2),一根导线上电压U1=Uc+UⅡ(是共模基础上再加上线间电压的一半),而另一根导线上电压U2=UC-UⅡ(共模基础上减去线间电压的一半),因而是平衡的。

    所以当两种模式同时存在时,两根导线对地线的电压也不同。

    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。

    再介绍电流干扰:

    差模电流:两根导线分别做为往返线路传输。

    电流是电压产生的,对于一对信号线A.B,差模电流干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压源。

    电源、信号源及其负载通过两根导线连接。流过一边导线的电流与另一边导线的电流幅度相同,方向相反。

    另一种称为共模电流:两根导线做去路,地做返回路传输。指的是两根线分别对地的噪声。

    看图:

    实际上,干扰源并不一定连接在两根导线之间。即差模共模干扰可能共存:

    如上图所示,在加在两线之间的干扰电压的驱动下,两根导线上有幅度相同但方向相反的电流(差模电流IⅡ)。但如果同时在两根导线与地之间加上共模干扰电压,两根线就会流过幅度和方向都相同的电流Ic,这些电流(共模)合在一起经地流向相反方向。一根导线上的差模干扰电流与共模干扰同向,因此相加;另一根导线上的差模噪声与共模噪声反向,因此相减。所以,流经两根导线的电流具有不同的幅度。

    另外,通常两根导线之间的间隔较小,导线与地线导体之间距离较大。所以若考虑从导线辐射的干扰,与差模电流产生的辐射相比,共模电流辐射的强度更大。(距离越长产生压降越大?)

    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。

    即在实际的电路中,共模的干扰与差模的干扰是不断地在相互转换的,两根导线终端与地线之间存在着阻抗(这个阻抗应该考虑分布参数的影响)。这两条线的阻抗一旦不平衡,在终端就会出现模式的相互转换。即通过导线传递的一种模式在终端反射时,其中一部分会变换成另一种模式。

    实例:

    待续........

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  • 了解差模和共模信号有助于理解电磁兼容中脉冲磁路设计的关键。那么先来说说共模信号与差模信号的定义及区别,看下图: 差模信号一般多用于电路中,两条分线上电流方向相反,由其中一条分线传递信号由一端...

    差模与共模的定义

    了解差模和共模信号有助于理解电磁兼容中脉冲磁路设计的关键。那么先来说说共模信号与差模信号的定义及区别,看下图:

    image-20210425221936707

    差模信号一般多用于差分电路中,两条差分线上电流方向相反,由其中一条差分线传递信号由一端出发到达另一端,另一条则从另一端返回信号到一端。

    而共模信号传递的信号方向相同,由GND地或参考层进行返回,两条共模线线都是相对GND地或参考层而言的

    差模辐射与共模辐射

    ​ 对于电磁兼容来说,我们要尽量减小差模和共模辐射。一般来说,共模CM辐射的能量为差模DM辐射的一百万倍。因此,共模辐射相对差模辐射来说,引起的EMC问题较多。

    对于差模辐射,对其影响较大的因素:

    • 环路面积
    • 差模电流
    • 频率

    差模电流是工作电流一般是不能减少的,因此降低差模辐射的主要手段是减少环路面积

    ​ 对于共模辐射,对其影响较大的因素:

    • 天线共模电流
    • 天线长度
    • 频率

    共模电流是我们不希望有的,这种无用电流是可以减小的,而天线长度一般不能减小,因此降低共模辐射的主要手段就是减小共模电流

    展频技术

    对于差模共模中影响的共有因素——频率而言,有一个解决方案:展频技术。

    在条件允许的情况下,采用展频技术SSC降低辐射的幅度。展频的含义就是将原有集中在一个频率上的能量分配到相邻一个小的范围内,这个范围的大小称为展频的深度。比如我们的SAS\QPI\SATA等总线技术都有涉及展频技术,展频是一种很好的处理EMI的方式,也有专门的展频芯片,可以对时钟信号进行展频

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  • 差模和共模_sdchguyi_新浪博客

    千次阅读 2019-03-14 12:40:01
    共模信号和差模信号:差是两根信号线之间的 ,共模是信号对地的。 差信号: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。对于一对信号线A、B,差干扰相当于在A与B之间加上一个干扰电压,...
    共模信号和差模信号:差模是两根信号线之间的 ,共模是信号对地的。
    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
    共模电压:共模电压有直流的,也有交流的。直流的称为直流共模抑制(比),交流的称为交流共模抑制(比),统称共模抑制(比)。一般的放大器特别是仪表放大器,有较好的直流共模抑制,但对交流共模抑制,频率一高往往就不行了----急剧下降,即频率响应不行。
    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。
    3.接地电压不一样,简单的说就电位差而造就了共模干扰。
    4.设备内部的线路对电源线造成的共模干扰。
    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

    差模干扰: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。

    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。

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  • 差模共模

    千次阅读 2013-12-08 15:56:26
    一、首先明白差模共模的一些概念。 1、任何一个信号(实际输入电压)都是由差模共模组成。通常用c 表示共模,d 表示差模。 也就是 输入量Vi=(Vc,Vd) 我们来举个列子: 分运放 一端加3 v 一端 2v 相当于...
  • 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...
  • 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“共模差模”。干扰电压电流分为两种: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...
  • 差模共模信号

    千次阅读 2013-03-12 15:02:27
    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。   差模又称串,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。 分信号有两个,v1、v2。 ...
  • 标题详解电路回路中的差模电流和共模电流 图中是一个简单的电路,包括一个闭合的回路,有一个差模信号源,一个负载。在差模信号源作用下,回路中产生了差模电流。如果信号源是直流的,一切情况都是我们所熟悉的,...
  • 差模电感和共模电感在电磁兼容中的作用。
  • 电路基础之:差模信号与共模信号

    万次阅读 多人点赞 2018-08-04 23:54:17
    电路基础之:差模信号与共模信号 概述 ​ 用简单的两线电缆,在它的终端接有负载阻抗,每一线对地的电压用符号V1V2来表示。差模信号分量是VDIFF,共模信号分量是VCOM,电缆地之间存在的寄生电容是Cp。其电路...
  • 差模又称串,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。
  • 共模和差模

    万次阅读 2020-02-06 19:29:43
    差模电压和共模电压 差模电压:指的是两根线分别对地的电压。共模信号特点是大小相等,方向相同,在电路中没有回流,以分布电容共同作用于大地,信号相位相同。 差模电压:指的是两根线之间的信号差值。差模信号...
  • 差模信号和共模信号

    2013-04-26 21:19:33
    差模信号是指在差动放大电路两个输入端分别加入幅度相等而极性相反的信号。 共模信号则是在差动放大电路的输入端接入幅度相等、极性相同的信号。
  • 【通俗理解】差模电压和共模电压

    千次阅读 2017-11-15 15:02:55
    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”。   就像初中时平面坐标需要用 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... 而共模差模正是“输入信号”
  • 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”。... 而共模差模正是“输入信号”整体的属性,分输入可以表示为 vi = (vi+, vi-) 也可以表示为 vi = (vic, vid)  ...
  • 电源滤波器是由电容、电感电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
  • 电源 差模干扰和共模干扰

    千次阅读 2018-10-10 14:44:55
  • 本文介绍了共模差模信号的关键特性及其抑制方法,以及滤波器的工作原理及其应用电路
  • 分放大电路及其共模抑制特性。从对双端输入信号的差模和共模分解出发,提出分放大电路不但能进行分放大,而且具有共模抑制能力。
  •  如上图所示是共模和差模电感器电路,这也是开关电源交流市电输入回路中的EMI滤波器,电路中的L1、L2是差电感器,L3和L4为共模电感器,C1为×电容,C2和C3为Y电容,该电路输入220V交流市电,输出电压加到整流电路...
  • 差模干扰与共模干扰

    万次阅读 多人点赞 2018-12-02 15:36:29
    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模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体...
  • 电路走线上的干扰按照干扰电流的流动路径分为: ... 图 共模和差模电流  · 外界电磁场在电路走线中的所有导线上感应出来电压(这个电压相对于大地是等幅和同相的),由这个电压产生的电流;  
  • 本文主要简单介绍了共模干扰和差模干扰

空空如也

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差模和共模电路