共模-差模

共模信号，差模信号，你是否一直在模电中一直听到，又或者在emc中听到呢？

首先，我们先来说下怎样定义的共模信号，差模信号：

共模信号：幅度相等，相位相同的信号

差模信号：幅度相等，相位相反的信号

我记得刚开始接触的是在模电中的差分放大器中：

设差分信号有两个，v1、v2，共模信号为Vcom，差模信号为VDiff。

共模信号：就是这两个信号共同拥有的那部分：Vcom=（v1+v2）/2；

差模信号：就是这两个信号各自拥有的那部分：对于v1，VDiff=（v1-v2）/2；

所以在差分放大电路中，为什么叫差分放大，就是有效的放大了差模输入信号，而强烈的抑制了共模输入信号。

这就有个一个衡量性能的指标：

共模抑制比：

Ad是差模信号放大倍数、Ac共模信号放大倍数。

共模抑制比越大电路的性能也就愈好。

当然差分放大电路有很多形态，此处省略先。。。

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双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。采用这种方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰,也可以降低多对绞线之间的相互干扰。把两根绝缘的导线互相绞在一起，干扰信号作用在这两根相互绞缠在一起的导线上是一致的（这个干扰信号叫做共模信号），在接收信号的差分电路中可以将共模信号消除，从而提取出有用信号（差模信号）。

双绞线也分有屏蔽跟无屏蔽的。

无屏蔽的，共模信号将产生射频干扰。

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

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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。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。

总之，产生干扰的方式千奇百怪，下面介绍下消除的方法。

消除共模干扰：

（1）采用屏蔽双绞线并有效接地

（2）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

（3）采用 线性稳压电源或高品质的 开关电源(纹波干扰小于50mV)

（4）使用差分式电路

（5）在信号线或电源线中串联共模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成LC滤波器进行滤波,滤去共模传导噪声。

消除差模干扰：

前提是减小共模干扰，不然共模干扰可能转化为差模干扰

采用差模扼流圈。

做硬件不能没有理论的支撑。