為什么會(huì)有共模差模呢？抑制共模信號(hào)又是什么？為什么要抑制它？

在電氣工程中，共模信號(hào)和差模信號(hào)是廣泛使用的術(shù)語(yǔ)。共模信號(hào)指的是兩個(gè)信號(hào)具有相同的參考值或共同的地級(jí)別的電信號(hào)，而差模信號(hào)則是指兩個(gè)信號(hào)之間存在差異并被測(cè)量的信號(hào)。在這里，我們將詳細(xì)介紹共模差模的概念，以及必要時(shí)抑制共模信號(hào)的原因。

共模信號(hào)和差模信號(hào)

共模信號(hào)和差模信號(hào)的來(lái)源可以是任何設(shè)備或線路，它們可以在較低頻率，如音頻信號(hào)和較高頻率，如射頻信號(hào)中出現(xiàn)。設(shè)想兩個(gè)信號(hào)輸入到同一設(shè)備或電路，并連接到共同的地面或參考點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)具有相同的參考時(shí)，它們就成了一個(gè)共模信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的存在可能會(huì)對(duì)設(shè)備的工作產(chǎn)生干擾或噪聲。另一方面，如果兩個(gè)信號(hào)之間發(fā)生差異，則可以測(cè)量到差模信號(hào)。

例如，考慮我們正在測(cè)量一個(gè)電路中的電壓。如果我們?cè)趦蓚€(gè)點(diǎn)之間測(cè)量該電壓，則可能存在共模信號(hào)，這是因?yàn)槲覀冊(cè)趦蓚€(gè)點(diǎn)之間使用共同的地面。因此，我們想要測(cè)量的電壓是兩個(gè)信號(hào)的差異，即差模信號(hào)。這種情況也適用于傳感器或模擬信號(hào)的接口，其中各個(gè)信號(hào)線通過(guò)共同的接地線連接在一起。

抑制共模信號(hào)的原因

共模信號(hào)的存在可能會(huì)對(duì)電路的工作產(chǎn)生干擾或噪聲。這可能導(dǎo)致電路中的誤差或雜波，并可能干擾到電路的正常操作，尤其是在高頻情況下。因此，抑制共模信號(hào)是一種保證良好電氣性能的必要手段。

共模信號(hào)可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái)抑制。例如，在電源設(shè)計(jì)中，使用不同的地面是一種抑制共模信號(hào)的有效方法。這可以通過(guò)將數(shù)字部分和模擬部分分開(kāi)并使用不同的地面點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一種方法是使用差分信號(hào)線，也稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)線，這些線將正負(fù)的信號(hào)分開(kāi)傳送，并且每個(gè)相同的信噪比都不會(huì)受到相同的共模干擾的影響。

差分信號(hào)線是通過(guò)在兩個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)線中傳輸信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些信號(hào)線相互連接，但具有相反的電勢(shì)差。信號(hào)在兩個(gè)信號(hào)線之間進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)，并在接收端的信號(hào)恢復(fù)電路中進(jìn)行解碼。這種技術(shù)可以減小或抵消共模信號(hào)，并通過(guò)空氣介質(zhì)隔離屏蔽信號(hào)線來(lái)消除浪涌帶來(lái)的任何干擾。

除了實(shí)際電路設(shè)計(jì)外，共模信號(hào)還可能在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生。例如，在WiFi和WiMax系統(tǒng)中，由于天線或傳輸線的設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能會(huì)產(chǎn)生共模信號(hào)干擾。在這種情況下，使用可以過(guò)濾掉共模信號(hào)的濾波器等技術(shù)來(lái)抑制共模信號(hào)是十分重要的。

結(jié)論

共模差模信號(hào)是電氣工程中的基本概念，它們?cè)趶V泛的應(yīng)用中起著重要的作用。共模信號(hào)通常會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致工作性能的下降，而差模信號(hào)則可以更好地表示電氣設(shè)備本身的工作情況。因此，抑制共模信號(hào)既是電氣工程中的必要任務(wù)，也是提高電氣設(shè)備工作能力的必要手段。減小共模干擾最常用的方法是在電路設(shè)計(jì)和傳輸過(guò)程的基礎(chǔ)上，使用差分技術(shù)，比如差分傳輸線和濾波器等，以確保設(shè)備接收到的信號(hào)是準(zhǔn)確的、穩(wěn)定的、有序的，并具有最高質(zhì)量的信號(hào)。